JPH10240049A - 加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁場発生手段の磁場の作用で電磁誘導発熱す
る回転自在の電磁誘導発熱性部材を具備する加熱装置及
び画像形成装置について、安定した良好な定着性を確保
したまま、クイックスタートを実現し、かつ消費電力を
小さくする。 【解決手段】 磁場発生手段の磁場の作用で電磁誘導発
熱する電磁誘導発熱性部材としての回転体１０の周長を
２００［ｍｍ］以下とし、該回転体が一回転にするのに
要する時間を３［ｓｅｃ］以内とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加熱材を加圧・
加熱する加熱装置、及び該加熱装置を被記録材に形成担
持させた未定着像を加熱定着処理する像加熱装置として
具備した電子写真装置・静電記録装置などの画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】便宜上、複写機・プリンタ等の画像形成
装置に具備させる、トナー画像を被記録材に加熱定着さ
せる像加熱装置（定着装置）を例にして説明する。

【０００３】画像形成装置において、電子写真プロセス
・静電記録プロセス・磁気記録プロセス等の適宜の画像
形成プロセス手段部で被記録材（転写材シート・エレク
トロファックスシート・静電記録紙・ＯＨＰシート・印
刷用紙・フォーマット紙など）に転写方式あるいは直接
方式にて形成担持させた目的の画像情報の未定着画像
（トナー画像）を被記録材面に永久固着画像として加熱
定着させる定着装置としては熱ローラ方式の装置が広く
用いられていた。近時はフィルム加熱方式の装置が実用
化されている。また電磁誘導加熱方式の装置も提案され
ている。

【０００４】ａ）熱ローラ方式の定着装置 これは、定着ローラ（加熱ローラ）と加圧ローラとの圧
接ローラ対を基本構成とし、該ローラ対を回転させ、該
ローラ対の相互圧接部である定着ニップ部（加熱ニップ
部）に画像定着すべき未定着トナー画像を形成担持させ
た被記録材を導入して挟持搬送させて、定着ローラの熱
と、定着ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像を被記
録材面に熱圧定着させるものである。

【０００５】定着ローラは、一般に、アルミニウムの中
空金属ローラを基体（芯金）とし、その内空に熱源とし
てのハロゲンランプを挿入配設してあり、ハロゲンラン
プの発熱で加熱され、外周面が所定の定着温度に維持さ
れるようにハロゲンランプへの通電が制御されて温調さ
れる。

【０００６】特に、最大４層のトナー画像層を十分に加
熱溶融させて混色させる能力を要求される、フルカラー
の画像形成を行う画像形成装置の定着装置としては、被
記録材とトナー画像層との界面まで十分に加熱しないと
定着不良が発生するので、定着ローラの芯金を高い熱容
量を有するものにし、またその芯金外周にトナー画像を
包み込んで均一に溶融するためのゴム弾性層を具備さ
せ、そのゴム弾性層を介してトナー画像の加熱を行って
いる。また、加圧ローラ内にも熱源を具備させて加圧ロ
ーラも加熱・温調する構成にしたものもある。

【０００７】しかし、熱ローラ方式の定着装置は画像形
成装置の電源をオンにして同時に定着装置の熱源である
ハロゲンランプに通電を開始しても、定着ローラの熱容
量が大きく、定着ローラ等が冷え切っている状態時から
所定の定着可能温度に立ち上がるまでにはかなりの待ち
時間（ウエイトタイム）を要し、クイックスタート性に
欠ける。また画像形成装置のスタンバイ状態時（非画像
出力時）も何時でも画像形成動作が実行できるようにハ
ロゲンランプに通電して定着ローラを所定の温調状態に
維持させておく必要があり、電力消費量が大きい等の問
題があった。

【０００８】また、上述のフルカラーの画像形成装置の
定着装置のように特に熱容量の大きな定着ローラを用い
るものにおいては、温調と定着ローラ表面の昇温とに遅
延が発生するため、定着不良や光沢ムラやオフセット等
の問題が発生していた。

【０００９】ｂ）フィルム加熱方式の定着装置 フィルム加熱方式の定着装置は、例えば特開昭６３−３
１３１８２号公報・特開平２−１５７８７８号公報・特
開平４−４４０７５号公報・特開平４−２０４９８０号
公報等に提案されている。

【００１０】即ち、加熱体としての一般にセラミックヒ
ータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に耐熱性フ
ィルム（定着フィルム）を挟ませてニップ部を形成さ
せ、該ニップ部のフィルムと加圧ローラとの間に画像定
着すべき未定着トナー画像を形成担持させた被記録材を
導入してフィルムと一緒に挟持搬送させることで、ニッ
プ部においてセラミックヒータの熱をフィルムを介して
被記録材に与え、またニップ部の加圧力にて未定着トナ
ー画像を被記録材面に熱圧定着させるものである。

【００１１】このフィルム加熱方式の定着装置は、セラ
ミックヒータ及びフィルムとして低熱容量の部材を用い
てオンデマンドタイプの装置を構成することができ、画
像形成装置の画像形成実行時のみ熱源としてのセラミッ
クヒータに通電して所定の定着温度に発熱させた状態に
すればよく、画像形成装置の電源オンから画像形成実行
可能状態までの待ち時間が短く（クイックスタート
性）、スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい（省電
力）等の利点がある。

【００１２】ただ、大きな熱量が要求されるフルカラー
画像形成装置や高速機種用の定着装置としては熱量的に
難点がある。

【００１３】ｃ）電磁誘導加熱方式の定着装置 実開昭５１−１０９７３９号公報には、磁束により定着
ローラに電流を誘導させてジュール熱によって発熱させ
る誘導加熱定着装置が開示されている。これは、誘導電
流の発生を利用することで直接定着ローラを発熱させる
ことができて、ハロゲンランプを熱源として用いた熱ロ
ーラ方式の定着装置よりも高効率の定着プロセスを達成
している。

【００１４】しかしながら、磁場発生手段としての励磁
コイルにより発生した交番磁束のエネルギーが定着ロー
ラ全体の昇温に使われるため放熱損失が大きく、投入エ
ネルギーに対する定着エネルギーの密度が低く効率が悪
いという欠点があった。

【００１５】そこで、被記録材面上のトナー画像の定着
に作用するエネルギーを高密度で得るために発熱体であ
る定着ローラに励磁コイルを接近させたり、励磁コイル
の交番磁束分布を定着ニップ部近傍に集中させたりし
て、高効率の定着装置が考案された。

【００１６】図１４に励磁コイルの交番磁束分布を定着
ニップ部に集中させて効率を向上させた電磁誘導加熱方
式の定着装置の一例の概略構成を示した。

【００１７】１０は電磁誘導発熱層（導電体層、磁性体
層、抵抗体層）を有する、電磁誘導発熱性の回転体とし
ての円筒状の定着フィルムである。

【００１８】１６は横断面略半円弧状樋型のフィルムガ
イド部材であり、円筒状定着フィルム１０はこのフィル
ムガイド部材１６の外側にルーズに外嵌させてある。

【００１９】１５はフィルムガイド部材１６の内側に配
設した磁場発生手段であり、励磁コイル１８とＥ型の磁
性コア（芯材）１７とからなる。

【００２０】３０は弾性加圧ローラ（以下、加圧ローラ
と記す。）であり、定着フィルム１０を挟ませてフィル
ムガイド部材１６の下面と所定の圧接力をもって所定幅
の定着ニップ部Ｎを形成させるようにフィルムガイド部
材１６と相互圧接させてある。

【００２１】上記磁場発生手段１５の磁性コア１７は定
着ニップ部Ｎに対応位置させて配設してある。

【００２２】加圧ローラ３０は駆動手段Ｍにより矢示の
反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ３０の回
転駆動による該加圧ローラ３０と定着フィルム１０の外
面との摩擦力で定着フィルム１０に回転力が作用して、
該定着フィルム１０がその内面が定着ニップ部Ｎにおい
てフィルムガイド部材１６の下面に密着して摺動しなが
ら矢示の時計方向に加圧ローラ３０の回転周速度にほぼ
対応した周速度をもってフィルムガイド部材１６の外回
りを回転状態になる（加圧ローラ駆動方式）。

【００２３】フィルムガイド部材１６は、定着ニップ部
Ｎへの加圧、磁場発生手段１５としての励磁コイル１８
と磁性コア１７の支持、定着フィルム１０の支持、及び
該定着フィルム１０の回転時の搬送安定性を図る役目を
する。このフィルムガイド部材１６は磁束の通過を妨げ
ない絶縁性の部材であり、高い荷重に耐えられる材料が
用いられる。

【００２４】定着ニップ部Ｎの温度は、例えば、加圧ロ
ーラ３０の温度を検知するサーミスタ等の温度センサ２
６を含む不図示の温調系により励磁コイル１８に対する
電流供給が制御されることで所定の温度が維持されるよ
うに温調される。

【００２５】而して、加圧ローラ３０が回転駆動され、
それに伴って円筒状の定着フィルム１０がフィルムガイ
ド部材１６の外回りを回転し、不図示の励磁回路から励
磁コイル１８への給電により上記のように定着フィルム
１０の電磁誘導発熱がなされて定着ニップ部Ｎが所定の
温度に立ち上がって温調された状態において、不図示の
画像形成手段部から搬送された未定着トナー画像ｔが形
成された被記録材Ｐが定着ニップ部Ｎの定着フィルム１
０と加圧ローラ３０との間に画像面が上向き、即ち定着
フィルム面に対向して導入され、定着ニップ部Ｎにおい
て画像面が定着フィルム１０の外面に密着して定着フィ
ルム１０と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されてい
く。この定着ニップ部Ｎを定着フィルム１０と一緒に被
記録材Ｐが挟持搬送されていく過程において定着フィル
ム１０の電磁誘導発熱で加熱されて被記録材Ｐ上の未定
着トナー画像ｔが被記録材面上に加熱定着される。被記
録材Ｐは定着ニップ部Ｎを通過すると回転定着フィルム
１０の外面から分離して排出搬送されていく。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】上述した図１４のよう
な定着フィルムが発熱する電磁誘導方式の定着装置は、
励磁コイルの交番磁束分布を定着ニップ部に集中させて
定着効率の向上を図っているが、熱容量が小さい定着フ
ィルムを直接発熱して回転させる構成のもので、熱容量
の大きい発熱源を持たないため、定着フィルムが一回転
する間に定着フィルムの温度が低下してしまい、再び定
着フィルムを加熱し、温度降下分を補うためには多くの
エネルギーを必要として効率が悪く、また、定着フィル
ムを再加熱するのに多くの時間を要するためクイックス
タートができなくなるという傾向があった。

【００２７】かゝる傾向は定着フィルムの周長や定着フ
ィルムが一回転するのに要する時間と密接な関係があ
る。即ち、磁場発生手段の磁場の作用で電磁誘導発熱す
る定着フィルム（電磁誘導発熱性部材）の電磁誘導発熱
層は薄いために熱容量が小さく、また放熱性もよい。こ
のため、定着フィルムの周長を必要以上に長くすると、
定着フィルムが一回転するのに要する間の温度低下が大
きくなり、クイックスタートに対応できなくなる上、定
着フィルムの周長の増加に伴う加熱面積の増加によって
消費電力が大きくなってしまう。更には、定着ニップ部
の両端部（上流側端部及び下流側端部）において定着フ
ィルムの曲率半径が大きくなり、安定した定着性を確保
することができなくなる上、定着フィルムの耐久性が著
しく悪化する原因ともなる。また、定着フィルムが一回
転する所要時間が長すぎると、定着フィルムが一回転す
る間の温度低下が大きく、再び加熱箇所に戻ってきた時
に、十分な昇温温度を得られず、クイックスタートに対
応できなくなる。

【００２８】本発明は、磁場発生手段の磁場の作用で電
磁誘導発熱する電磁誘導発熱性部材の周長、及び該電磁
誘導発熱性部材が一回転するのに要する時間に起因して
発生する上記問題に鑑みて為されたものであり、安定し
た良好な定着性を確保したまま、クイックスタートを実
現し、かつ消費電力を小さくすることのできる加熱装置
及び画像形成装置を提供することを目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の構成を
特徴とする加熱装置及び画像形成装置である。 〔１〕：磁場発生手段と、該磁場発生手段の磁場の作用
で電磁誘導発熱する電磁誘導発熱性部材と、該電磁誘導
発熱性部材と相互圧接して被加熱材のニップ部を形成す
る加圧部材とを有し、該電磁誘導発熱性部材の発熱を利
用して被加熱材をニップ部で加熱する加熱装置であっ
て、該電磁誘導発熱性部材は回転体であり、該回転体の
周長が２００［ｍｍ］以下であり、該回転体が一回転に
するのに要する時間が３［ｓｅｃ］以内であることを特
徴とする加熱装置。 〔２〕：磁場発生手段と、該磁場発生手段の磁場の作用
で電磁誘導発熱する電磁誘導発熱性部材と、該電磁誘導
発熱性部材と相互圧接して被加熱材のニップ部を形成す
る加圧部材とを有し、該電磁誘導発熱性部材の発熱を利
用して被加熱材をニップ部で加熱する加熱装置であっ
て、該電磁誘導発熱性部材は回転体であり、該回転体は
エンドレスベルトであって一周内に曲率の変化する部分
を有しており、該回転体の周長をＬ［ｍｍ］、該回転体
が一回転するのに要する時間をｔ［ｓｅｃ］とした場
合、 ７０≦Ｌ≦２００ 且つ ０．５≦ｔ≦３ を満足することを特徴とする加熱装置。 〔３〕：〔１〕又は〔２〕の加熱装置において、前記ニ
ップ部における回転体の移動速度をＶ［ｍｍ／ｓｅｃ］
とした場合、 Ｖ≦３００ としたことを特徴とする加熱装置。 〔４〕：〔１〕乃至〔３〕の何れかの加熱装置におい
て、前記回転体の周方向に対して少なくとも１カ所以上
の発熱部分を有することを特徴とする加熱装置。 〔５〕：磁場発生手段と、該磁場発生手段の磁場の作用
で電磁誘導発熱する電磁誘導発熱性部材と、該電磁誘導
発熱性部材と相互圧接して被加熱材のニップ部を形成す
る加圧部材とを有し、該電磁誘導発熱性部材の発熱を利
用して被加熱材をニップ部で加熱する加熱装置であっ
て、該電磁誘導発熱性部材は回転体であり、該回転体は
エンドレスベルトであって一周内に曲率の変化する部分
を有しており、該回転体の内側に該回転体を回転駆動す
るためのローラを有しており、該回転体の周長をＬ［ｍ
ｍ］、該回転体が一回転するのに要する時間をｔ［ｓｅ
ｃ］とした場合、 １２５≦Ｌ≦１７５ 且つ ０．５≦ｔ≦３ を満足することを特徴とする加熱装置。 〔６〕：〔５〕の加熱装置において、前記回転体の周方
向に対して少なくとも１カ所以上の発熱部分を有するこ
とを特徴とする加熱装置。 〔７〕：被加熱材が未定着像を形成担持させた被記録材
であり、該被記録材に未定着像を加熱定着させる像加熱
装置として〔１〕乃至〔６〕の何れかに記載の加熱装置
を備えることを特徴とする加熱装置。 〔８〕：被記録材に未定着像を形成担持させる作像手段
と、被記録材に形成担持させた未定着像を定着させる定
着手段とを有し、定着手段が〔１〕乃至〔６〕の何れか
の加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。

〔９〕：被帯電体としての像担持体と、該像担持体を帯
電する帯電手段と、該像担持体を露光して静電潜像を形
成する露光手段と、該静電潜像にトナーを付着させてト
ナー像を形成する現像手段と、該像担持体上のトナー像
を転写材に転写する転写手段と、該転写材に転写された
トナー像を永久固定像とする定着手段として〔１〕乃至
〔６〕の何れかの加熱装置とを備えることを特徴とする
画像形成装置。

【００３０】〔作用〕本発明に係る加熱装置は、磁場発
生手段の磁場の作用で電磁誘導発熱する電磁誘導発熱性
部材としての回転体の周長を２００［ｍｍ］以下とし、
回転体が一回転にするのに要する時間を３［ｓｅｃ］以
内とすることによって、回転体が一回転する間の温度低
下を抑止することができる。これにより、回転体の熱容
量が小さい場合にも、安定した定着性を確保することが
できる上、回転体を再加熱するのに要する時間の短縮化
を図ることができてクイックスタートが可能となり、ま
た無駄なエネルギーの消費を抑えることができて低消費
電力を実現できる。

【００３１】また、前記回転体がエンドレスベルトであ
って一周内に曲率の変化する部分を有する場合、回転体
の周長Ｌ［ｍｍ］を７０≦Ｌ≦２００とし、且つ回転体
が一回転するのに要する時間ｔ［ｓｅｃ］を０．５≦ｔ
≦３とすることによって、回転体が一回転する間の温度
低下を抑止することができる他、特に、回転体の曲率変
化部分での必要以上の曲率変化を抑制することができ、
良好な定着性を確保することが可能となると共に、回転
体の耐久性の悪化原因を払拭することができる。これに
より、回転体の熱容量が小さい場合にも、安定した定着
性を確保することができる上、回転体を再加熱するのに
要する時間の短縮化を図ることができてクイックスター
トが可能となり、また無駄なエネルギーの消費を抑える
ことができて低消費電力を実現できる。

【００３２】また、前記回転体がエンドレスベルトであ
って一周内に曲率の変化する部分を有しており、前記回
転体の内側に該回転体を回転駆動するためのローラを有
する場合、回転体の周長Ｌ［ｍｍ］を１２５≦Ｌ≦１７
５とし、且つ回転体が一回転するのに要する時間ｔ［ｓ
ｅｃ］を０．５≦ｔ≦３とすることによって、回転体が
一回転する間の温度低下を抑止することができる他、回
転体のローラ位置での曲率変化量をローラで規定するこ
とより、回転体の曲率変化部分での必要以上の曲率変化
を抑制することができ、良好な定着性を確保することが
可能となると共に、回転体の耐久性の悪化原因を払拭す
ることができる。これにより、回転体の熱容量が小さい
場合にも、安定した定着性を確保することができる上、
回転体を再加熱するのに要する時間の短縮化を図ること
ができてクイックスタートが可能となり、また無駄なエ
ネルギーの消費を抑えることができて低消費電力を実現
できる。

【００３３】本発明に係る画像形成装置は、上記加熱装
置を被記録材に形成担持させた未定着像を定着させる定
着手段と具備するものであるので、定着手段を構成する
回転体の熱容量が小さい場合にも、安定した定着性を確
保することができる上、回転体を再加熱するのに要する
時間の短縮化を図ることができてクイックスタートが可
能となり、また無駄なエネルギーの消費を抑えることが
できて低消費電力を実現できる。

【００３４】

【発明の実施の形態】

〔第１の実施形態例〕 （１）画像形成装置例 図１は画像形成装置の一例の概略構成図である。本例の
画像形成装置は電子写真プロセスを利用した４色カラー
画像プリンタである。

【００３５】１０１は有機感光体やアモルファスシリコ
ン感光体でできた電子写真感光体ドラム（像担持体）で
あり、矢示の反時計方向に所定のプロセススピード（周
速度）で回転駆動される。

【００３６】感光体ドラム１０１はその回転過程で帯電
ローラ等の帯電装置１０２で所定の極性・電位の一様な
帯電処理を受ける。

【００３７】次いで、その帯電処理面に露光装置として
のレーザ光学箱（レーザスキャナー）１１０から出力さ
れるレーザ光１０３による、目的の画像情報の走査露光
処理を受ける。

【００３８】レーザ光学箱１１０は不図示の画像読み取
り装置等の画像信号発生装置からの目的画像情報の時系
列電気デジタル画素信号に対応して変調（オン／オフ）
したレーザ光１０３を出力して回転感光体ドラム１０１
面に走査露光するもので、この走査露光により回転感光
体ドラム１０１面に走査露光した目的画像情報に対応し
た静電潜像が形成される。

【００３９】１０９はレーザ光学箱１１０からの出力レ
ーザ光を感光体ドラム１０１の露光位置に偏向させるミ
ラーである。

【００４０】フルカラー画像形成の場合は、目的のフル
カラー画像の第１の色分解成分画像、例えばイエロー成
分画像についての走査露光・潜像形成がなされ、その潜
像が４色カラー現像装置１０４のうちのイエロー現像器
１０４Ｙの作動でイエロートナー画像として現像され
る。そのイエロートナー画像は感光体ドラム１０１と中
間転写体ドラム（転写装置）１０５との接触部（或いは
近接部）である１次転写部Ｔ１において中間転写体ドラ
ム１０５の面に転写される。

【００４１】中間転写体ドラム１０５面に対するトナー
画像転写後の回転感光体ドラム１０１面はクリーナ１０
７により転写残りトナー等の付着残留物の除去を受けて
清掃される。

【００４２】上記のような帯電・走査露光・現像・一次
転写・清掃のプロセスサイクルが目的のフルカラー画像
の第２の色分解成分画像（例えばマゼンタ成分画像、マ
ゼンタ現像器１０４Ｍが作動）、第３の色分解成分画像
（例えばシアン成分画像、シアン現像器１０４Ｃが作
動）、第４の色分解成分画像（例えば黒成分画像、黒現
像器１０４ＢＫが作動）の各色分解成分画像について順
次実行され、中間転写体ドラム１０５面にイエロートナ
ー画像・マゼンタトナー画像・シアントナー画像・黒ト
ナー画像の都合４色のトナー画像が順次重ねて転写され
て、目的のフルカラー画像に対応したカラートナー画像
が合成形成される。

【００４３】中間転写体ドラム１０５は、金属ドラム上
に中抵抗の弾性層と高抵抗の表層を有するもので、感光
体ドラム１０１に接触して或いは近接して感光体ドラム
１０１と略同じ周速度で矢示の時計方向に回転駆動さ
れ、中間転写体ドラム１０５の金属ドラムにバイアス電
位を与えて感光体ドラム１０１との電位差で感光体ドラ
ム１０１側のトナー画像を該中間転写体ドラム１０５面
側に転写させる。

【００４４】上記の回転中間転写体ドラム１０５面に合
成形成されたカラートナー画像は、該回転中間転写体ド
ラム１０５と転写ローラ（転写装置）１０６との接触ニ
ップ部である二次転写部Ｔ２において、該二次転写部Ｔ
２に不図示の給紙部から所定のタイミングで送り込まれ
た被加熱材として被記録材Ｐの面に転写されていく。転
写ローラ１０６は被記録材Ｐの背面からトナーと逆極性
の電荷を供給することで中間転写体ドラム１０５面側か
ら被記録材Ｐ側へ合成カラートナー画像を順次に一括転
写する。

【００４５】二次転写部Ｔ２を通過した被記録材Ｐは中
間転写体ドラム１０５の面から分離されて像加熱装置
（定着装置）１００へ導入され、未定着トナー画像の加
熱定着処理を受けてカラー画像形成物として機外の不図
示の排紙トレーに排出される。像加熱装置１００につい
ては次の（２）項で詳述する。

【００４６】被記録材Ｐに対するカラートナー画像転写
後の回転中間転写体ドラム１０５はクリーナ１０８によ
り転写残りトナー・紙粉等の付着残留物の除去を受けて
清掃される。このクリーナ１０８は常時は中間転写体ド
ラム１０５に非接触状態に保持されており、中間転写体
ドラム１０５から被記録材Ｐに対するカラートナー画像
の二次転写実行過程において中間転写体ドラム１０５に
接触状態に保持される。

【００４７】また転写ローラ１０６も常時は中間転写体
ドラム１０５に非接触状態に保持されており、中間転写
体ドラム１０５から被記録材Ｐに対するカラートナー画
像の二次転写実行過程において中間転写体ドラム１０５
に被記録材Ｐを介して接触状態に保持される。

【００４８】本例の画像形成装置は、白黒画像などモノ
カラー画像のプリントモードも実行できる。また両面画
像プリントモード、或いは多重画像プリントモードも実
行できる。

【００４９】両面画像プリントモードの場合は、像加熱
装置１００を出た１面目画像プリト済みの被記録材Ｐは
不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されて再び二
次転写部Ｔ２へ送り込まれて２面に対するトナー画像転
写を受け、再度、像加熱装置１００に導入されて２面に
対するトナー画像の定着処理を受けることで両面画像プ
リントが出力される。

【００５０】多重画像プリントモードの場合は、像加熱
装置１００を出た１回目画像プリント済みの被記録材Ｐ
は不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されずに再
び二次転写部Ｔ２へ送り込まれて１回目画像プリント済
みの面に２回目のトナー画像転写を受け、再度、像加熱
装置１００に導入されて２回目のトナー画像の定着処理
を受けることで多重画像プリントが出力される。

【００５１】本例においては、トナーは低軟化物質を含
有させたものを用いている。

【００５２】（２）像加熱装置（定着装置）１００ Ａ）像加熱装置１００の全体概略構成 図２は本例の像加熱装置の要部の横断面側面模型図、図
３は同像加熱装置の要部の正面模型図、図４は同像加熱
装置の要部の縦断面正面模型図である。

【００５３】本例の像加熱装置１００は、図１４の像加
熱装置と同様に、円筒状の電磁誘導発熱性フィルムを用
いた加圧ローラ駆動方式、電磁誘導加熱方式の装置であ
る。なお、図１４の像加熱装置と共通の構成部材・部分
には同一の符号を付して再度の説明を省略する。

【００５４】１７ａ・１７ｂ・１７ｃは高透磁率の磁性
コアであり、フェライトやパーマロイ等といったトラン
スのコアに用いられる材料がよく、より好ましくは１０
０ｋＨｚ以上でも損失の少ないフェライトを用いるのが
よい。磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃは外観形状が横
断面略Ｔ字型となるように形成されて横断面略半円弧状
樋型のフィルムガイド部材１６ａ内に配設されている。
磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃは後述の励磁コイル１
８とで磁場発生手段を構成する。

【００５５】１６ｂは上記フィルムガイド部材１６ａの
上側に被せて配設した横断面略半円弧状樋型の上側フィ
ルムガイド部材であり、フィルムガイド部材１６ａとこ
の上側フィルムガイド部材１６ｂとで略円柱体が構成さ
れる。この上側フィルムガイド部材１６ｂは省略するこ
ともできる。

【００５６】このフィルムガイド部材１６ａと上側フィ
ルムガイド部材１６ｂとのアセンブリの外側に、電磁誘
導発熱性部材としての回転体、即ち、エンドレスベルト
としての円筒状の電磁誘導発熱性フィルムである定着フ
ィルム１０をルーズに外嵌させてある。

【００５７】２２は磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃ及
び励磁コイル１８を配設したフィルムガイド部材１６ａ
の上面平面部に当接させて配設した横長の加圧用剛性ス
テイである。

【００５８】１９は磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃと
加圧用剛性ステイ２２の間を絶縁するための絶縁性部材
である。

【００５９】２３ａ・２３ｂはフィルムガイド部材１６
ａと上側フィルムガイド部材１６ｂとのアセンブリの左
右両端部に外嵌させて位置固定して取り付けた、定着フ
ィルム１０の端部を規制・保持するフランジ部材であ
る。

【００６０】加圧部材としての加圧ローラ３０は、芯金
３０ａと、該芯金３０ａ周りに同心一体にローラ状に成
形被覆させた、シリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹
脂などの耐熱性・弾性材層３０ｂとで構成されており、
芯金３０ａの両端部を装置の不図示のシャーシ側板金間
に回転自由に軸受け保持させて配設してある。

【００６１】加圧用剛性ステイ２２の両端部と装置シャ
ーシ側のバネ受け部材２９ａ・２９ｂとの間にそれぞれ
加圧バネ２５ａ・２５ｂを縮設することで加圧用剛性ス
テイ２２に押し下げ力を作用させている。これによりフ
ィルムガイド部材１６ａの下面と加圧ローラ３０の上面
とが定着フィルム１０を挟んで圧接して所定幅のニップ
部としての定着ニップ部Ｎが形成される。

【００６２】加圧ローラ３０は駆動手段Ｍにより矢示の
反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ３０の回
転駆動による該加圧ローラ３０と定着フィルム１０の外
面との摩擦力で定着フィルム１０に回転力が作用して、
該定着フィルム１０がその内面が定着ニップ部Ｎにおい
てフィルムガイド部材１６ａの下面に密着して摺動しな
がら矢示の時計方向に加圧ローラ３０の回転周速度にほ
ぼ対応した周速度をもってフィルムガイド部材１６ａと
上側フィルムガイド部材１６ｂの外回りを回転する状態
になる。

【００６３】この場合、定着ニップ部Ｎにおけるフィル
ムガイド部材１６ａの下面と定着フィルム１０の内面と
の相互摺動摩擦力を低減化させるために定着ニップ部Ｎ
のフィルムガイド部材１６ａの下面と定着フィルム１０
の内面との間に耐熱性グリスなどの潤滑剤を介在させ
る、あるいはフィルムガイド部材１６ａの下面を潤滑部
材で被覆するようにすることもできる。

【００６４】フィルムガイド部材１６ａは、定着ニップ
部Ｎへの加圧、磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃと励磁
コイル１８の支持、そして、上側フィルムガイド部材１
６ｂと共同して定着フィルム１０を支持し、該定着フィ
ルム１０の回転時の搬送安定性を図る役目をする。

【００６５】１６ｅ（図５参照）はフィルムガイド部材
１６ａの外周側面に該フィルムガイド部材１６ａの長手
に沿って間隔をおいて形成具備させた複数本の下側フィ
ルムガイド周方向の凸リブ部である。この凸リブ部１６
ｅはフィルムガイド部材１６ａの側面と定着フィルム１
０の内面との接触摺動抵抗を低減させて定着フィルム１
０の回転負荷を少なくする作用をする。このような凸リ
ブ部１６ｅは上側フィルムガイド部材１６ｂにも同様な
形状に形成具備することができる。

【００６６】フィルムガイド部材１６ａ内の励磁コイル
１８には給電部１８ａ・１８ｂに励磁回路２７（図５参
照）を接続してある。この励磁回路２７は２０ｋＨｚか
ら５００ｋＨｚの高周波をスイッチング電源で発生でき
るようになっている。

【００６７】フィルムガイド部材１６ａ内の励磁コイル
１８は励磁回路２７から供給される交番電流（高周波電
流）によって交番磁束を発生する。

【００６８】図６は定着ニップ部Ｎ付近での交番磁束の
発生の様子を摸式的に表したものである。磁束Ｃは発生
した交番磁束の一部を表す。

【００６９】磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃに導かれ
た交番磁束Ｃは、磁性コア１７ａと１７ｂとの間、磁性
コア１７ａと１７ｃとの間、つまり定着ニップ部Ｎの前
後に集中的に分布し、主として定着ニップ部Ｎの前後に
おいて定着フィルム１０の電磁誘導発熱層（以下、発熱
層と記す。）１に渦電流を発生させる。この渦電流は発
熱層１の固有抵抗によって発熱層１にジュール熱（渦電
流損）を発生させる。ここでの発熱量Ｑは発熱層１を通
る磁束の密度によって決まり、図６のグラフのような分
布を示す。図６のグラフは横軸に定着ニップ中心をＯと
して、定着ニップ中心Ｏからの角度θにより定着フィル
ム１０の位置を表している。縦軸は定着フィルム１０の
発熱層１での発熱量Ｑを表す。ここで、発熱域Ｈは最大
発熱量をＱとした場合、発熱量がＱ／ｅ以上の領域と定
義する。これは、定着に必要な発熱量が得られる領域
（発熱部分）である。

【００７０】この定着ニップ部Ｎの温度は、不図示の温
度検知手段を含む温調系により励磁コイル１８に対する
電流供給が制御されることで所定の温度が維持されるよ
うに温調される。２６は加圧ローラ３０の温度を検知す
るサーミスタなどの温度サンサであり、本例においては
温度センサ２６を加圧ローラ３０の温度情報も考慮して
定着ニップ部Ｎの温度を制御するようにしている。

【００７１】而して、加圧ローラ３０が回転駆動され、
それに伴って円筒状の定着フィルム１０がフィルムガイ
ド部材１６ａと上側フィルムガイド部材１６ｂの外回り
を回転し、励磁回路２７からフィルムガイド部材１６ａ
内の励磁コイル１８への給電により上記のように定着フ
ィルム１０の電磁誘導発熱がなされて定着ニップ部Ｎが
所定の温度に立ち上がって温調される。かゝる温調状態
において、図１に示す画像形成手段部（作像手段）ＩＭ
から搬送された未定着トナー画像ｔが形成された被記録
材Ｐが定着ニップ部Ｎの定着フィルム１０と加圧ローラ
３０との間に画像面が上向き、即ち定着フィルム面に対
向して導入され、定着ニップ部Ｎにおいて画像面が定着
フィルム１０の外面に密着して定着フィルム１０と一緒
に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。この定着ニッ
プ部Ｎを定着フィルム１０と一緒に被記録材Ｐが挟持搬
送されていく過程において、被記録材Ｐ上の未定着トナ
ー画像ｔが定着フィルム１０の電磁誘導発熱で加熱され
て被記録材面に加熱定着される。被記録材Ｐは定着ニッ
プ部Ｎを通過すると回転定着フィルム１０の外面から分
離して排出搬送されていく。被記録材Ｐ上の加熱定着ト
ナー画像は定着ニップ部Ｎの通過後、冷却して永久固着
像となる。

【００７２】フランジ部材２３ａ・２３ｂは定着フィル
ム１０の回転時に該定着フィルム１０の端部を受けて定
着フィルム１０のフィルムガイド部材長手に沿う寄り移
動を規制する役目をする。このフランジ部材２３ａ・２
３ｂは定着フィルム１０に従動して回転する構成にして
もよい。

【００７３】本例ではトナーｔに低軟化物質を含有させ
たトナーを使用したため、像加熱装置１００にオフセッ
ト防止のためのオイル塗布機構を設けていないが、低軟
化物質を含有させていないトナーを使用した場合にはオ
イル塗布機構を設けてもよい。また、低軟化物質を含有
させたトナーを使用した場合にもオイル塗布や冷却分離
を行ってもよい。

【００７４】Ｂ）励磁コイル１８ 励磁コイル１８はコイル（線輪）を構成させる導線（電
線）として、一本ずつがそれぞれ絶縁被覆された銅製の
細線を複数本束ねたもの（束線）を用い、これを磁性コ
ア１７ａに複数回巻いて励磁コイルを形成している。本
例では、１２ターン巻いて励磁コイル１８を形成してい
る。

【００７５】絶縁被覆は定着フィルム１０の発熱による
熱伝導を考慮して耐熱性を有する被覆を用いるのがよ
い。本例においてはポリイミドによる被覆を用いてお
り、耐熱温度は２２０℃である。

【００７６】ここで、励磁コイル１８の外部から圧力を
かけて密集度を向上させてもよい。

【００７７】励磁コイル１８の形状は、図２に示すよう
に、定着フィルム１０の電磁誘導発熱層１の曲面に沿う
ようにしている。本例では定着フィルム１０の電磁誘導
発熱層１と励磁コイル１８間の距離は略２ｍｍになるよ
うに設定している。

【００７８】フィルムガイド部材１６ａ・１６ｂの材質
としては、定着フィルム１０との絶縁を確保するために
絶縁性に優れ、耐熱性がよいものがよい。例えば、フェ
ノール樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド
樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹
脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹
脂、ＬＣＰ樹脂などを選択するとよい。

【００７９】磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃ及び励磁
コイル１８と、定着フィルム１０の発熱層１との間の距
離はできる限り近づけた方が磁束の吸収効率が高いので
あるが、この距離が５ｍｍを超えるとこの効率が著しく
低下するため５ｍｍ以内にするのがよい。また、５ｍｍ
以内であれば定着フィルム１０の発熱層１と励磁コイル
１８の距離が一定である必要はない。

【００８０】励磁コイル１８のフィルムガイド部材１６
ａからの引出線、即ち給電部１８ａ・１８ｂについて
は、フィルムガイド部材１６ａからの外の部分について
束線の外側に絶縁被覆を施している。

【００８１】Ｃ）定着フィルム１０ 図７は本例における定着フィルム１０の層構成模型図で
ある。本例の定着フィルム１０は、電磁誘導発熱性の定
着フィルムの基層となる金属フィルム等でできた発熱層
１と、その外面に積層した弾性層２と、その外面に積層
した離型層３の複合構造のものである。発熱層１と弾性
層２との間の接着、弾性層２と離型層３との間の接着の
ため、各層間にプライマー層（不図示）を設けてもよ
い。円筒状の定着フィルム１０において発熱層１が内面
側であり、離型層３が外面側である。前述したように、
発熱層１に交番磁束が作用することで該発熱層１に渦電
流が発生して該発熱層１が発熱する。その熱が弾性層２
・離型層３を介して定着フィルム１０を加熱し、定着ニ
ップＮに通紙される被加熱材としての被記録材を加熱し
てトナー画像の加熱定着がなされる。

【００８２】（ａ）発熱層１ 発熱層１は非磁性の金属でも良いが、ニッケル、鉄、強
磁性ＳＵＳ、ニッケル−コバルト合金といった強磁性体
の金属を用いるとよい。

【００８３】その厚みは次の式で表される表皮深さより
厚くかつ２００μｍ以下にすることが好ましい。表皮深
さσ［ｍ］は、励磁回路の周波数ｆ［Ｈｚ］と透磁率μ
と固有抵抗ρ［Ωｍ］で σ＝５０３×（ρ／ｆμ）^1/2 と表される。

【００８４】これは電磁誘導で使われる電磁波の吸収の
深さを示しており、これより深いところでは電磁波の強
度は１／ｅ以下になっており、逆にいうと殆どのエネル
ギーはこの深さまでで吸収されている（図９参照）。

【００８５】発熱層１の厚さは好ましくは１〜１００μ
ｍがよい。発熱層１の厚みが１μｍよりも小さいとほと
んどの電磁エネルギーが吸収しきれないため効率が悪く
なる。また、発熱層が１００μｍを超えると剛性が高く
なりすぎ、また屈曲性が悪くなり回転体として使用する
には現実的ではない。従って、発熱層１の厚みは１〜１
００μｍが好ましい。

【００８６】（ｂ）弾性層２ 弾性層２は、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシ
リコーンゴム等で耐熱性がよく、熱伝導率がよい材質で
ある。

【００８７】弾性層２の厚さは１０〜５００μｍが好ま
しい。この弾性層２は定着画像品質を保証するために必
要な厚さである。

【００８８】カラー画像を印刷する場合、特に写真画像
などでは被記録材Ｐ上で大きな面積に渡ってベタ画像が
形成される。この場合、被記録材の凹凸あるいはトナー
層の凹凸に加熱面（離型層３）が追従できないと加熱ム
ラが発生し、伝熱量が多い部分と少ない部分で画像に光
沢ムラが発生する。伝熱量が多い部分は光沢度が高く、
伝熱量が少ない部分では光沢度が低い。弾性層２の厚さ
としては、１０μｍ以下では被記録材あるいはトナー層
の凹凸に追従しきれず画像光沢ムラが発生してしまう。
また、弾性層２が１０００μｍ以上の場合には弾性層の
熱抵抗が大きくなりクイックスタートを実現するのが難
しくなる。より好ましくは弾性層２の厚みは５０〜５０
０μｍがよい。

【００８９】弾性層２の硬度は、硬度が高すぎると被記
録材あるいはトナー層の凹凸に追従しきれず画像光沢ム
ラが発生してしまう。そこで、弾性層２の硬度としては
６０°（ＪＩＳ−Ａ）以下、より好ましくは４５°（Ｊ
ＩＳ−Ａ）以下がよい。

【００９０】弾性層２の熱伝導率λに関しては、 ６×１０^-4〜２×１０^-3［ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅ
ｇ．］ がよい。

【００９１】熱伝導率λが６×１０^-4［ｃａｌ／ｃｍ・
ｓｅｃ・ｄｅｇ．］よりも小さい場合には、熱抵抗が大
きく、定着フィルム１０の表層（離型層３）における温
度上昇が遅くなる。

【００９２】熱伝導率λが２×１０^-3［ｃａｌ／ｃｍ・
ｓｅｃ・ｄｅｇ．］よりも大きい場合には、硬度が高く
なりすぎたり、圧縮永久歪みが悪化する。

【００９３】よって熱伝導率λは６×１０^-4〜２×１０
^-3［ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ．］がよい。より好
ましくは８×１０^-4〜１．５×１０^-3［ｃａｌ／ｃｍ・
ｓｅｃ・ｄｅｇ．］がよい。

【００９４】ｃ．離型層３ 離型層３はフッ素樹脂、シリコーン樹脂、フルオロシリ
コーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ＰＦＡ、Ｐ
ＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性かつ耐熱性のよい材料を選択
することができる。

【００９５】離型層３の厚さは１〜１００μｍが好まし
い。離型層３の厚さが１μｍよりも小さいと塗膜の塗ム
ラで離型性の悪い部分ができたり、耐久性が不足すると
いった問題が発生する。また、離型層３が１００μｍを
越えると熱伝導が悪化するという問題が発生し、特に樹
脂系の離型層の場合は硬度が高くなりすぎ、弾性層２の
効果がなくなってしまう。

【００９６】また、図８に示すように、定着フィルム１
０の層構成において、発熱層１の自由面側（発熱層１の
弾性層２側とは反対面側）に断熱層４を設けてもよい。

【００９７】断熱層４としては、フッ素樹脂、ポリイミ
ド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥ
ＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＴ
ＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂などの耐熱樹脂がよい。

【００９８】また、断熱層４の厚さとしては１０〜１０
００μｍ好ましい。断熱層４の厚さが１０μｍよりも小
さい場合には断熱効果が得られず、また、耐久性も不足
する。一方、１０００μｍを超えると磁性コア１７ａ・
１７ｂ・１７ｃ及び励磁コイル１８から発熱層１の距離
が大きくなり、磁束が十分に発熱層１に吸収されなくな
る。

【００９９】断熱層４は、発熱層１に発生した熱が定着
フィルム１０の内側に向かわないように断熱できるの
で、断熱層４がない場合と比較して被記録材Ｐ側への熱
供給効率が良くなる。よって、消費電力を抑えることが
できる。

【０１００】Ｄ）定着性改善対策、クイックスタート対
策及び低消費電力対策 本例においては、電磁誘導により発熱する定着フィルム
１０の周長及び定着フィルム１０が一回転するのに要す
る時間を以下のように設定することによって、安定した
定着性を確保したまま、クイックスタートを実現し、か
つ消費電力を小さくしている。

【０１０１】 定着フィルム１０の発熱層１は薄いた
めに熱容量が小さく、また、金属のために熱伝導率が良
いため放熱性がよい。そのため、定着フィルム１０の周
長Ｌが２００［ｍｍ］を超える場合、定着フィルム１０
が一回転する間の温度低下が大きすぎて、クイックスタ
ートができなくなる。また、周長の増加に伴う加熱面積
の増加により、消費電力が大きくなってしまう。このた
め、定着フィルム１０の周長Ｌは２００［ｍｍ］以下で
なければならない。

【０１０２】 良好な定着性を確保するためには定着
ニップＮ部の幅を７［ｍｍ］以上必要なため、フィルム
ガイド１６ａの下面の平坦部を８［ｍｍ］以上確保しな
ければならない。定着フィルム１０の周長Ｌが７０［ｍ
ｍ］未満の場合、定着ニップ部Ｎの両端部１０ａ（定着
フィルム１０の上流側端部及び下流側端部）において曲
率変化が大きくなりすぎ、定着フィルム１０の耐久性が
著しく悪化する。このため、定着フィルム１０の周長Ｌ
は７０［ｍｍ］以上でなければならない。

【０１０３】 定着フィルム１０の回転速度（移動速
度）Ｖが３００［ｍｍ／ｓｅｃ］を超えると、定着フィ
ルム１０を安定して回転させることができず、定着フィ
ルム１０を破損してしまう。このため、定着フィルム１
０の回転速度Ｖとしてのプロセススピードは３００［ｍ
ｍ／ｓｅｃ］以下でなければならない。

【０１０４】 定着フィルム１０が一回転するのに要
する時間ｔは３［ｓｅｃ］以内がよい。これは、定着フ
ィルム１０の温度低下速度が１５〜２０［ｄｅｇ．／ｓ
ｅｃ］であり、３［ｓｅｃ］では４５〜６０［ｄｅ
ｇ．］温度が低下する。定着フィルム１０の一回転に要
する時間ｔが３［ｓｅｃ］以内であれば、定着フィルム
１０が一回転して再び加熱箇所（発熱部分）に戻ってき
た時に、十分な温度昇温が得られるので、クイックスタ
ートが可能である。しかし、３［ｓｅｃ］を超える場合
には、十分な昇温速度が得られず、クイックスタートが
できなくなる。よって、定着フィルム１０が一回転する
のに要する時間ｔは３［ｓｅｃ］以内がよい。

【０１０５】また、定着フィルム１０が一回転するのに
要する時間ｔは０．５［ｓｅｃ］以上がよい。これは、
定着フィルム１０を一回転あたり、０．５［ｓｅｃ］未
満で回転させると、定着フィルム１０の回転が安定せ
ず、定着フィルム１０がブレてしまいニップの入り口で
記録材上のトナー画像を乱してしまう。このため、定着
フィルム１０が一回転するのに要する時間ｔは０．５
［ｓｅｃ］以上がよい。

【０１０６】以上のからを満足する領域を図１０の
グラフに示す。図１０において上記からを満足する
領域は斜線を付した斜線領域である。このグラフから明
らかなように、プロセススピードを３００［ｍｍ／ｓｅ
ｃ］以下（０＜Ｖ（≦３００））とした場合、定着フィ
ルム１０の周長Ｌを２００［ｍｍ］以下、好ましくは７
０≦Ｌ≦２００［ｍｍ］とし、定着フィルム１０が一回
転するのに要する時間ｔを３［ｓｅｃ］以内、好ましく
は０．５≦ｔ≦３［ｓｅｃ］とすることにより、クイッ
クスタートと低消費電力が可能となり、安定した良好な
定着性が得られる。

【０１０７】なお、定着フィルム１０の周長Ｌを７０≦
Ｌ≦２００［ｍｍ］とし、定着フィルム１０が一回転す
るのに要する時間ｔを０．５≦ｔ≦３［ｓｅｃ］とした
ときのプロセススピードの下限値Ｖｍｉｎは７０［ｍ
ｍ］／３［ｓｅｃ］＝２３．３３‥‥で＜Ｖｍｉｎであ
る。

【０１０８】以上のように、本例においては、上記か
らを満足させることによって、安定した良好な定着性
を確保したまま、クイックスタートと低消費電力が可能
となる。

【０１０９】〔第２の実施形態例〕本例においては、図
１１に示すように、定着フィルム１０を駆動ローラ３２
とテンションローラ３１に懸架した構成であり、その他
の機械的構成については第１の実施形態例と同様な構成
となっている。なお、第１の実施形態例と共通の構成部
材・部分には同一の符号を付して再度の説明を省略す
る。

【０１１０】本例のような構成に、不図示の定着フィル
ム寄り制御機構を設けること等により、定着フィルム１
０を安定して回転させることが可能となる。ただし、本
例の構成においては、定着フィルム１０の内面に駆動ロ
ーラ３２とテンションローラ３１が接触しているため、
定着フィルム１０が一回転する間の温度低下がローラ１
本について、約５［ｄｅｇ．］低下する。

【０１１１】そこで、本例においては、 クイックスタートを実現するためには定着フィルム
１０が一回転する間の温度低下を小さくしなければなら
ない。定着フィルム１０の周長Ｌを１７５［ｍｍ］以下
にすることにより第１の実施形態例と同等の温度低下量
となりクイックスタートを実現することができる。

【０１１２】 定着フィルム１０を安定して回転させ
るためには駆動ローラ３２とテンションローラ３１の直
径ＤはＤ≧１５［ｍｍ］以上がよい。これは、駆動ロー
ラ３２とテンションローラ３１の位置での定着フィルム
１０の曲率変化量を規定することにより、定着フィルム
１０の屈曲変化を抑制し、定着フィルム１０の耐久性を
向上させるためである。また、駆動ローラ３２と定着フ
ィルム１０の接触面積を確保し定着フィルム１０をスリ
ップさせることなく回転させることができる。

【０１１３】本例のように、直径Ｄ≧１５［ｍｍ］のロ
ーラを定着フィルム１０内に２本配置し、ニップ形成部
（定着ニップ部Ｎ）を設けるためには定着フィルム１０
の周長Ｌを１２５［ｍｍ］以上にすることにより実現さ
れる。

【０１１４】 定着フィルム１０が一回転するのに要
する時間ｔは３［ｓｅｃ］以内がよい。これは、定着フ
ィルム１０の温度低下速度が１５〜２０［ｄｅｇ．／ｓ
ｅｃ］であり、３［ｓｅｃ］では４５〜６０［ｄｅ
ｇ．］温度が低下する。定着フィルム１０の一回転に要
する時間ｔが３［ｓｅｃ］以内であれば、定着フィルム
が一回転して再び加熱箇所に戻ってきた時に、十分な温
度昇温が得られるので、クイックスタートが可能であ
る。しかし、３［ｓｅｃ］を超える場合には、十分な昇
温速度が得られず、クイックスタートができなくなる。
よって、定着フィルム１０が一回転するのに要する時間
ｔは３［ｓｅｃ］以内がよい。

【０１１５】以上のからを図１２のグラフに示す。
図１２において上記からを満足する領域は斜線を付
した斜線領域である。このグラフから明らかなように、
本例の如く駆動ローラ３２とテンションローラ３１を定
着フィルム１０内に配設し、不図示の定着フィルム寄り
制御機構を設けることで、第１の実施形態例と比較し
て、定着フィルム１０の回転速度（移動速度）Ｖである
プロセススピードの向上を図ることができた。実際に、
定着フィルムの周長Ｌを１７５［ｍｍ］とした場合では
プロセススピードが３５０［ｍｍ／ｓｅｃ］でクイック
スタートと良好な定着性を得ることができた。

【０１１６】〔その他の実施形態例〕 １）上記実施形態例では加圧用剛性ステイ２２の両端部
と装置シャーシ側のバネ受け部材２９ａ・２９ｂとの間
にそれぞれ加圧バネ２５ａ・２５ｂを縮設することで加
圧用剛性ステイ２２に押し下げ力を作用させて、フィル
ムガイド部材１６ａの下面と加圧ローラ３０の上面とで
定着フィルム１０を挟んで所定幅の定着ニップ部Ｎを形
成しているが、逆に加圧用剛性ステイ２２の両端部を位
置固定し、加圧ローラ３０に付勢部材（加圧バネ）によ
り押し上げ力を作用させて、フィルムガイド部材１６ａ
の下面と加圧ローラ３０の上面とで定着フィルム１０を
挟んで所定幅の定着ニップ部Ｎを形成してもよいし、加
圧用剛性ステイ２２と加圧ローラ３０の両方をそれぞれ
付勢部材（加圧バネ）により相互押圧させて、フィルム
ガイド部材１６ａの下面と加圧ローラ３０の上面とで定
着フィルム１０を挟んで所定幅の定着ニップ部Ｎを形成
してもよい。

【０１１７】２）実施形態例の画像形成装置は４色カラ
ー画像形成装置であるが、モノクロあるいは１パルスマ
ルチカラー画像形成装置であってもよい。

【０１１８】３）電磁誘導発熱性の定着フィルム１０
は、モノクロあるいは１パルスマルチカラー画像などの
加熱定着用の場合は弾性層２を省略した形態のものとす
ることもできる。発熱層１は樹脂に金属フィラーを混入
して構成したものとすることもできる。また、発熱層単
層の部材とすることもできる。

【０１１９】４）磁場発生手段（磁性コア１７ａ・１７
ｂ・１７ｃ及び励磁コイル１８）の配置は実施形態例に
限られるものではない。例えば、図１３に示すように、
磁場発生手段を定着フィルム１０の上流側に約９０°回
転させて配設しても同様な効果を得ることができる。

【０１２０】５）加圧部材（加圧ローラ）３０はローラ
体に限らず、回動ベルト型など他の形態の部材にするこ
ともできる。

【０１２１】また加圧部材３０側からも被記録材に熱エ
ネルギーを供給するために、加圧部材３０側にも電磁誘
導加熱などの発熱手段を設けて所定の温度に加熱・温調
する装置構成することもできる。

【０１２２】６）本発明の加熱装置は各実施形態例の像
加熱装置の一例である画像加熱定着装置に限らず、画像
を担持した被記録材を加熱してつや等の表面性を改質す
る像加熱装置、仮定着する像加熱装置、その他、被加熱
材の加熱乾燥装置、加熱ラミネート装置など、広く被加
熱材を加熱処理する手段・装置として使用できる。

【０１２３】７）画像形成装置の画像形成原理・方式は
電子写真プロセスに限らず、転写方式あるいは直接方式
の静電記録プロセス、磁気記録プロセスなどその他任意
である。

【０１２４】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、適切に電磁誘導発熱性部材としての回転体の周長及
び該回転体が一回転するのに要する時間を設定すること
により、熱容量が小さく放熱性の良い回転体を電磁誘導
発熱性部材として用いても、安定した良好な定着性を確
保したまま、クイックスタートと低消費電力を実現した
加熱装置及び画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態例に用いた画像形成装置の概略
構成図である。

【図２】第１の実施形態例に用いた加熱装置（像加熱装
置）の要部の横断面側面模型図である。

【図３】同加熱装置の要部の正面模型図である。

【図４】同加熱装置の要部の縦断面正面模型図である。

【図５】同加熱装置のフィルムガイド部材と励磁コイ
ル、磁性コアの配置関係を示した斜視図である。

【図６】同加熱装置の磁場発生手段による磁束と定着フ
ィルムの発熱量の関係を示した図である。

【図７】電磁誘導発熱性の定着フィルムの層構成の一例
を示す層構成模型図である。

【図８】電磁誘導発熱性の定着フィルムの層構成の他の
例を示す層構成模型図である。

【図９】発熱層深さと電磁波強度の関係を示したグラフ
である。

【図１０】第１の実施形態例の加熱装置において定着フ
ィルムの周長、定着フィルムのプロセススピード及び定
着フィルムが一回転するのに要する時間の関係を表した
グラフである。

【図１１】第２の実施形態例の加熱装置（像加熱装置）
の要部の横断面側面模型図である。

【図１２】第２の実施形態例の加熱装置において定着フ
ィルムの周長、定着フィルムのプロセススピード及び定
着フィルムが一回転するのに要する時間の関係を表した
グラフである。

【図１３】その他の実施形態例の加熱装置の一例を表し
た要部の横断側面模型図である。

【図１４】従来の電磁誘導加熱方式の加熱装置（像加熱
装置）の一例を表した構成概略図である。

【符号の説明】

Ｐ 被記録材（被加熱
材） Ｎ 定着ニップ部（ニッ
プ部） Ｈ 発熱領域（発熱部
分） ＩＭ 作像手段 １０ 定着フィルム（電磁
誘導発熱性部材） １０ａ 端部（曲率の変化す
る部分） １７ａ・１７ｂ・１７ｃ 磁性コア（磁場発生
手段） １８ 励磁コイル（磁場発
生手段） ３０ 加圧ローラ（加圧部
材） ３１ テンションローラ
（ローラ） ３２ 駆動ローラ（ロー
ラ） １００ 像加熱装置（定着手
段又は加熱装置） １０１ 電子写真感光体ドラ
ム（像担持体） １０２ 帯電装置（帯電手
段） １０４ 現像装置（現像手
段） １０６ 転写ローラ（転写手
段） １０５ 中間転写体ドラム
（転写手段） １１０ レーザースキャナー
（露光手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷川 耕一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁場発生手段と、該磁場発生手段の磁場
   の作用で電磁誘導発熱する電磁誘導発熱性部材と、該電
   磁誘導発熱性部材と相互圧接して被加熱材のニップ部を
   形成する加圧部材とを有し、該電磁誘導発熱性部材の発
   熱を利用して被加熱材をニップ部で加熱する加熱装置で
   あって、 該電磁誘導発熱性部材は回転体であり、該回転体の周長
   が２００［ｍｍ］以下であり、該回転体が一回転にする
   のに要する時間が３［ｓｅｃ］以内であることを特徴と
   する加熱装置。
2. 【請求項２】 磁場発生手段と、該磁場発生手段の磁場
   の作用で電磁誘導発熱する電磁誘導発熱性部材と、該電
   磁誘導発熱性部材と相互圧接して被加熱材のニップ部を
   形成する加圧部材とを有し、該電磁誘導発熱性部材の発
   熱を利用して被加熱材をニップ部で加熱する加熱装置で
   あって、 該電磁誘導発熱性部材は回転体であり、該回転体はエン
   ドレスベルトであって一周内に曲率の変化する部分を有
   しており、該回転体の周長をＬ［ｍｍ］、該回転体が一
   回転するのに要する時間をｔ［ｓｅｃ］とした場合、 ７０≦Ｌ≦２００ 且つ ０．５≦ｔ≦３ を満足することを特徴とする加熱装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の加熱装置におい
   て、前記ニップ部における回転体の移動速度をＶ［ｍｍ
   ／ｓｅｃ］とした場合、 Ｖ≦３００ としたことを特徴とする加熱装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３の何れかに記載の加熱装
   置において、前記回転体の周方向に対して少なくとも１
   カ所以上の発熱部分を有することを特徴とする加熱装
   置。
5. 【請求項５】 磁場発生手段と、該磁場発生手段の磁場
   の作用で電磁誘導発熱する電磁誘導発熱性部材と、該電
   磁誘導発熱性部材と相互圧接して被加熱材のニップ部を
   形成する加圧部材とを有し、該電磁誘導発熱性部材の発
   熱を利用して被加熱材をニップ部で加熱する加熱装置で
   あって、 該電磁誘導発熱性部材は回転体であり、該回転体はエン
   ドレスベルトであって一周内に曲率の変化する部分を有
   しており、該回転体の内側に該回転体を回転駆動するた
   めのローラを有しており、 該回転体の周長をＬ［ｍｍ］、該回転体が一回転するの
   に要する時間をｔ［ｓｅｃ］とした場合、 １２５≦Ｌ≦１７５ 且つ ０．５≦ｔ≦３ を満足することを特徴とする加熱装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の加熱装置において、前
   記回転体の周方向に対して少なくとも１カ所以上の発熱
   部分を有することを特徴とする加熱装置。
7. 【請求項７】 被加熱材が未定着像を形成担持させた被
   記録材であり、該被記録材に未定着像を加熱定着させる
   像加熱装置として請求項１乃至６の何れかに記載の加熱
   装置を備えることを特徴とする加熱装置。
8. 【請求項８】 被記録材に未定着像を形成担持させる作
   像手段と、被記録材に形成担持させた未定着像を定着さ
   せる定着手段とを有し、定着手段が請求項１乃至６の何
   れかに記載の加熱装置であることを特徴とする画像形成
   装置。
9. 【請求項９】 被帯電体としての像担持体と、該像担持
   体を帯電する帯電手段と、該像担持体を露光して静電潜
   像を形成する露光手段と、該静電潜像にトナーを付着さ
   せてトナー像を形成する現像手段と、該像担持体上のト
   ナー像を転写材に転写する転写手段と、該転写材に転写
   されたトナー像を永久固定像とする定着手段として請求
   項１乃至６の何れかに記載の加熱装置とを備えることを
   特徴とする画像形成装置。