JPH0816007A - 加熱装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電磁誘導加熱方式の加熱装置について、導電
部材に吸収されずに導電部材を貫通したり、磁場発生手
段の励磁コイル端部から長手方向に導電部材に作用せず
にもれた磁束により、装置本体外側や導電部材内側の金
属部材・部品が温められることを防止すること。 【構成】 固定もしくは移動する導電部材４に磁場発生
手段２・３の磁場を作用させて該導電部材に発生する渦
電流による該導電性部材の発熱により被加熱材を加熱す
る電磁誘導加熱方式の加熱装置であり、前記磁場発生手
段２・３の励磁コイル３から生成され、導電部材へ到達
しないないしは導電部材を貫通してしまうもれ磁束を遮
蔽する磁束遮蔽部材８・９を設けたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁（磁気）誘導加熱
方式の加熱装置、および該加熱装置を像加熱装置として
備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】 ．従来、例えば画像の加熱定着等のための被記録材の
加熱装置、即ち、複写機・レーザービームプリンター・
ファクシミリ・マイクロフィルムリーダプリンター・画
像表示（ディスプレイ）装置・記録機等の画像形成装置
において、電子写真・静電記録・磁気記録等の適宜の画
像形成プロセス手段により加熱溶融性の樹脂等より成る
トナーを用いて被記録材（エレクトロファックスシート
・静電記録シート・転写材シート・印刷紙など）の面に
直接方式もしくは間接（転写）方式で形成した目的の画
像情報に対応した顕画像（未定着のトナー画像）を該画
像を担持している被記録材面に永久固着画像として加熱
定着処理する画像加熱定着装置（像加熱装置）として
は、熱ローラー方式が広く使われてきた。

【０００３】この方式は、内部にヒーターを備えた金属
性の定着ローラーと、それに圧接する弾性を持つ加圧ロ
ーラーを基本構成として、この一対のローラーによりで
きる定着ニップ部に被記録材を導入通過させることによ
り、トナー像を加熱・加圧定着させるものである。

【０００４】しかし、このような熱ローラー方式では、
定着ローラーの熱容量が大きいため、定着ローラー表面
を定着温度まで上げるのには非常に多くの時間を要して
いた。またこのため、画像出力動作を速やかに実行する
ためには、機械を使用していないときにもローラー表面
をある程度の温度に温調していなければならないという
問題があった。

【０００５】即ち、ウォーミングアップに時間がかか
り、又ファーストプリントを速くするためにスタンバイ
状態を設けて常時定着ローラーを加熱状態に置いておく
ことが必要であった。

【０００６】．また、フラッシュ加熱方式、オーブン
加熱方式、熱板加熱方式など種々の方式・構成のものが
知られており、実用されている。米国特許第３５７８７
９７号明細書に記載されているようにベルト加熱方式も
知られている。

【０００７】．最近では、フィルム加熱方式の加熱装
置、即ち固定支持された加熱体（サーマルヒーター）
と、該ヒーターに対向圧接しつつ搬送される耐熱性フィ
ルムと、該フィルムを介して被加熱材をヒーターに密着
させる加圧部材を有し、ヒーターの熱をフィルムを介し
て被加熱材へ付与する構成の装置が利用されるようにな
った。

【０００８】本出願人の先の提案に係る例えば特開昭６
３−３１３１８２号公報・特開平２−１５７８７８号公
報・特開平４−４４０７５号公報・特開平４−２０４９
８０号公報等に開示の方式・装置等がこれに属し、熱伝
導体としての薄肉の耐熱性フィルム（定着フィルム）
と、該フィルムの移動駆動手段と、該フィルムを中にし
てその一方面側に固定支持して配置された加熱体と、他
方面側に該加熱体に対向して配置され該加熱体に対して
該フィルムを介して画像定着すべき被記録材の顕画像担
持面を密着させる加圧部材を有し、該フィルムは少なく
とも画像定着実行時は該フィルムと加圧部材との間に搬
送導入される画像定着すべき被記録材と順方向に同一速
度で走行移動させて該走行移動フィルムを挟んで加熱体
と加圧部材との圧接で形成される定着ニップ部を通過さ
せることにより該被記録材の顕画像担持面を該フィルム
を介して該加熱体で加熱して顕画像に熱エネルギーを付
与して軟化・溶融せしめ、次いで定着点通過後のフィル
ムと被記録材を分離点で離間させることを基本とする装
置である。

【０００９】加圧部材は一般的には耐熱性・離型性にす
ぐれたシリコーンゴムやフッ素ゴムのローラー体が多く
利用されている。

【００１０】このようなフィルム加熱方式の加熱装置
は、画像を担持した被記録材を加熱して表面性（つや出
しなど）を改質する装置、仮定着処理する装置、あるい
はシート状物を搬送しつつ加熱や乾燥等させる装置など
にも利用できる。

【００１１】このようなフィルム加熱方式の加熱装置に
おいては、ヒーターとして低熱容量の加熱体を用いるこ
とができる。そのため従来の接触式加熱方式である熱ロ
ーラー方式やベルト加熱方式に比べて省電力化及びウエ
イトタイム短縮化（クイックスタート）が可能になる。
また、クィックスタートができることにより、非プリン
ト動作時の予熱（スタンバイ時加熱）が必要なくなり、
総合的な意味での省電力化もはかることができる。

【００１２】しかし、このようなフィルム加熱方式の加
熱装置にも次のような問題点があった。

【００１３】ａ．耐久性や高速化等のために高剛性の厚
いフィルムを用いた場合、熱伝導が悪くなったり、フィ
ルムの熱容量が大きくなってしまい、急速に加熱可能な
状態を達成できなくなる。即ち厚膜フィルムが熱抵抗と
なってヒーターから被加熱材である被記録材への熱伝達
を損ない、フィルム加熱方式の装置の特長である省エネ
ルギー・クイックスタート性が損なわれる。

【００１４】ｂ．しかしフィルムが薄いと、剛性が得ら
れずフィルムの走行制御機構が必要となり、装置が大き
く、複雑な構成となってしまう。

【００１５】ｃ．耐熱性を要求されるフィルムは素材が
限定されてしまう。また、樹脂フィルムは断熱性が良い
ため、ヒーターの熱のすべてがフィルム外面へ伝わらず
内部を昇温させるので（フィルム内側での熱蓄積）、フ
ィルム内側に配置される部品についても耐熱性が必要と
され、高価かつ限定された材料を使わざるを得なくな
る。

【００１６】．そこで本発明者等はフィルム自体を発
熱させることでフィルムが熱抵抗とならないようにして
熱効率を向上させた電磁誘導加熱方式・フィルム加熱方
式の加熱装置の研究を行なってきた。

【００１７】これは磁界発生手段、例えば磁性体である
芯材と励磁コイルを組み合わせることによって発生する
磁場を励磁回路で変化させる。即ちコイルに高周波を加
えてその発生磁場の中を移動する導電部材（誘導磁性
材、磁界吸収導電材）としてのフィルムに磁界が発生消
滅を繰り返すようにしてフィルムの中の導電層に渦電流
を発生させるものである。この渦電流が導電層の電気抵
抗によって熱（ジュール熱）に変換し、結果的に被加熱
材に密着するフィルムのみが発熱する加熱装置であり、
熱効率が優れている。

【００１８】即ち、変動する磁界が導体中を横切ると
き、その磁界の変化を妨げる磁界を発生させるようにフ
ィルムの導電層には渦電流が発生する。この渦電流がフ
ィルムの導電層の表皮抵抗により、表皮抵抗に比例した
電力でフィルムの導電層を発熱させる。このようにフィ
ルムの表層近くを直接発熱させるので、フィルム基層の
熱伝導率、熱容量によらず急速に加熱できる利点があ
る。また、フィルムの厚さにも依存しない急速加熱が実
現できる。

【００１９】これにより省エネルギー・クイックスター
ト性を損なうことなく、フィルム基層の高剛性の厚膜化
を図り、耐久性・高速化に対処することが可能である。

【００２０】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、こ
のような電磁誘導加熱方式の加熱装置も、磁場発生手段
の励磁コイルから生成された磁束のうち、導電層を有す
るフィルム等の導電部材に吸収されずに導電部材を貫通
してもれてしまう磁束や、磁場発生手段の励磁コイル端
部から長手方向に磁束もれが発生してしまい、装置本体
外側や導電部材内側の金属部材・部品をも温めてしまう
可能性があった。

【００２１】そこで本発明は電磁誘導加熱方式の装置に
ついてこの問題を解消することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする加熱装置および画像形成装置である。

【００２３】（１）固定もしくは移動する導電部材に磁
場発生手段の磁場を作用させて該導電部材に発生する渦
電流による該導電性部材の発熱により被加熱材を加熱す
る電磁誘導加熱方式の加熱装置であり、前記磁場発生手
段の励磁コイルから生成され、導電部材へ到達しないな
いしは導電部材を貫通してしまうもれ磁束を遮蔽する磁
束遮蔽部材を設けたことを特徴とする加熱装置。

【００２４】（２）移動する導電部材が回転体もしくは
走行移動する有端部材であることを特徴とする（１）に
記載の加熱装置。

【００２５】（３）導電部材が導電層を含む積層部材も
しくはそれ自体導電性の部材であることを特徴とする
（１）または（２）に記載の加熱装置。

【００２６】（４）導電部材に被加熱部材を直接もしく
は間接的に密着させる加圧部材を有することを特徴とす
る（１）乃至（３）の何れかに記載の加熱装置。

【００２７】（５）加圧部材が回転駆動されるあるいは
従動回転する加圧回転体であることを特徴とする（４）
に記載の加熱装置。

【００２８】（６）被加熱材が加熱処理すべき画像を担
持させた被記録材であり、該被記録材に画像を加熱処理
する像加熱装置であることを特徴とする（１）乃至
（５）の何れかに記載の加熱装置。

【００２９】（７）前記（１）乃至（６）の何れかに記
載の加熱装置を像加熱装置として備えていることを特徴
とする画像形成装置。

【００３０】

【作用】導電部材に吸収されずに導電部材を貫通した
り、磁場発生手段の励磁コイル端部から長手方向に導電
部材に作用せずにもれたもれ磁束を遮蔽（吸収）する磁
束遮蔽部材を設けることで、もれ磁束による装置本体外
側や導電部材内側の金属部材・部品を温めてしまうこと
が防止される。

【００３１】

【実施例】

〈実施例１〉（図１〜図５） （１）装置の全体的な概略構成 図１は本発明に従う電磁誘導方式の加熱装置の一例の構
成を示す横断面摸式図であり、本実施例の加熱装置は、
導電部材として導電層を有する回転エンドレスフィルム
を用いた、電磁誘導加熱方式・フィルム加熱方式の画像
加熱定着装置である。図２はニップ部の拡大模型図、図
３は磁場発生手段である芯材（コア）と励磁コイルの途
中部省略の斜視図、図４は装置の要部の斜視図、図５は
装置の要部の縦断面図である。

【００３２】１は横断面上向きの略コ字形のフィルム内
面ガイドステーであり、このステー１は液晶ポリマー・
フェノール樹脂等で構成され、内側には磁場発生手段と
しての、芯材（Ｅ型コア）２に巻き付けて構成した励磁
コイル３を収納させてある。このステー１は導電部材と
してのフィルム４と接触する部分に摺擦板が貼り付けら
れている。芯材２はフェライト、パーマロイ、鉄心等の
コアである。

【００３３】このステー１および芯材２・励磁コイル３
のアセンブリ（電磁誘導加熱構造体）はフィルム４・被
記録材（被加熱材）Ｐの搬送（移動）方向と交差（直
交）する方向を長手とする横長部材である。

【００３４】このアセンブリ１・２・３の外側に導電部
材（加熱部材）としてのエンドレス状（円筒状、シーム
レス）の、導電部材としての、導電層を有する耐熱性フ
ィルム４をルーズに外嵌させてある。

【００３５】５は加圧ローラーであり、芯金の周囲にシ
リコーンゴム、フッ素ゴム等を被覆して構成される。こ
の加圧ローラー５は不図示の軸受手段・付勢手段により
所定の押圧力をもってステー１の下面に対してフィルム
４を挟ませて圧接してあり、ステー下面との間にフィル
ム４を挟んで圧接ニップ部（発熱域、定着ニップ部）Ｎ
を形成する。

【００３６】該加圧ローラー５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。この加圧ローラー５の
回転駆動による該ローラーとフィルム外面との摩擦力で
フィルム４に回転力が作用して、該フィルム４がステー
１の下面に密着摺動してステー１の外回りを回転する。
この場合ステー１の下面とフィルム４の内面間にはグリ
ース・オイル等の潤滑剤を塗布することが好ましい。

【００３７】導電部材としてのフィルム４は、図２に層
構成模型図を示したように、厚さ１０μｍ〜１００μｍ
のポリイミド・ポリアミドイミド・ＰＥＥＫ・ＰＥＳ・
ＰＰＳ・ＰＥＡ・ＰＴＦＥ・ＦＥＰ等の耐熱性樹脂をエ
ンドレス状フィルムの基層４ａとし、その基層４ａの外
周上（被加熱材圧接面側）に導電層４ｂとして、鉄やコ
バルトの層、メッキ処理によって例えばニッケル・銅・
クロム等の金属層を１μｍ〜１００μｍの厚みで形成し
ている。更にその導電層４ｂの自由面に最外層（表面
層）として例えばＰＦＡ・ＰＴＦＥ・ＦＥＰ・シリコン
樹脂等のトナー離型の良好な耐熱性樹脂を混合ないし独
立で被覆して離形層４ｃを形成した、３層構成のもので
ある。この例ではフィルム基層４ａと導電層４ｂを別々
の層としたがフィルム基層４ａそのものを導電層として
もよい。

【００３８】励磁コイル３に不図示の励磁回路から電流
が印加されることでフィルム４の導電層４ｂが電磁誘導
加熱により発熱する。

【００３９】６は加圧ローラー５の表面温度を検知する
温度検知素子であるサーミスタで、このサーミスタ６の
検知温度に基づき励磁コイル３へ印加する電流値を制御
する。加圧ローラー５が冷えていてサーミスタ６の検知
温度が低い時は通電のデューティー比を大きく、検知温
度が高い時は通電のデューティー比を小さくする。例え
ば加圧ローラー５が冷えている場合は、全波で通電する
が、暖まってくるに従って徐々にＯＮのタイミングでも
ＯＦＦして通電を間引いていくことで加熱量を調整でき
る。このサーミスタ６はステー１のフィルム非摺動面や
芯材２上に設けることも可能である。

【００４０】７は過昇温時に励磁コイル３への通電を遮
断する温度ヒューズ、サーモスイッチ等の安全素子であ
る。この安全素子７は動作温度の低いものを用いても通
常は暖まらないので自然切れを生じることがなく、かつ
異常時には動作温度が低いので迅速に通電を止めるので
安全である。

【００４１】而して、加圧ローラー５の回転によるフィ
ルム４の回転がなされ、励磁回路から励磁コイル３への
電流印加がなされてフィルム４の導電層４ｂが発熱した
状態において、圧接ニップ部Ｎに被加熱体としての被記
録材Ｐが導入されてフィルム４面に密着して該フィルム
と一緒に圧接ニップ部Ｎを通過することで、電磁誘導加
熱されたフィルム４の熱が被記録材Ｐに付与された未定
着トナー像Ｔが加熱定着Ｔ′される。圧接ニップ部Ｎを
通った被記録材Ｐはフィルム４の面から分離されて搬送
される。

【００４２】８・８、９・９はもれ磁束遮蔽部材であ
る。これについては（３）項で説明する。

【００４３】（２）加熱原理 励磁コイル３には不図示の励磁回路から１０ＫＨｚ〜５
００ＫＨｚの周波数で交流（交番）電流が印加され、こ
れによって図２・図３の模型図に示すようにコイル３の
周囲に矢印Ｈで示した磁束が生成消滅をくり返す。この
磁束Ｈがフィルム４の導電層４ｂを横切るように芯材２
は構成される。

【００４４】変動する磁界が導体中を横切るとき、その
磁界の変化を妨げる磁界を生じるように導体中には渦電
流が発生する。この渦電流を矢印Ａ（図２）で示す。

【００４５】この渦電流は表皮効果のためにほとんど導
電層４ｂのコイル３側の面に集中して流れ、フィルム導
電層４ｂの表皮抵抗Ｒ_S に比例した電力で発熱を生じ
る。

【００４６】Ｒ_S は、角周波数ω、透磁率μ、固有抵抗
ρから得られる表皮深さ

【００４７】

【外１】 と表せる。

【００４８】従って、Ｒ_S を大きくするか、Ｉ_f を大き
くすれば、電力を増すことができ、発熱量を増すことが
可能となる。

【００４９】Ｒ_S を大きくするには周波数ωを高くする
か、透磁率μの高い材料、固有抵抗ρの高いものを使え
ば良い。

【００５０】これからすると、非磁性金属を導電層４ｂ
に用いると加熱しずらいことが推測されるが、導電層４
ｂの厚さｔが表皮深さδより薄い場合には、 Ｒ_S ≒ρ／ｔ となるので加熱可能となる。

【００５１】励磁コイル３に印加する交流電流の周波数
は１０〜５００ｋＨｚが好ましい。１０ｋＨｚ以上にな
ると、導電層４ｂへの吸収効率が良くなり、５００ｋＨ
ｚ迄は安価な素子を用いて励磁回路を組むことができ
る。

【００５２】更には２０ｋＨｚ以上であれば可聴域をこ
えるため通電時に音がすることがなく、２００ｋＨｚ以
下では励磁回路で生じるロスも少ない。

【００５３】表皮厚さは材質、温度、周波数にもよる
が、１０ＫＨｚから５００ＫＨｚで、常温〜２００℃で
は数μｍ〜数百μｍが一般的である。

【００５４】実際に導電層４ｂの厚みを１μｍより小さ
くすると、ほとんどの電磁エネルギーが導電層４ｂで吸
収しきれないためエネルギー効率が悪くなる。

【００５５】また、もれた磁界が他の金属部を加熱する
という問題も生じる。

【００５６】一方で１００μを越えた導電層４ｂではフ
ィルム４の剛性が高くなりすぎることと、導電層４ｂ中
の熱伝導によって熱が伝わり、離形層４ｃが暖まりにく
くなるという問題が生じる。また製造時間・コストもか
さむ。

【００５７】従って導電層４ｂの厚みは１〜１００μｍ
が好ましい。

【００５８】また導電層４ｂの発熱を増すためにはＩ_f
を大きくすれば良く、そのためにはコイル３によって生
成される磁束を強くする、あるいは磁束の変化を大きく
すれば良い。この方法としてコイル３の巻き線数を増す
か、コイル３の芯材２をフェライト、パーマロイといっ
た高透磁率で残留磁束密度の低いものを用いると良い。

【００５９】フィルム４の導電層４ｂの抵抗値が小さす
ぎると、渦電流が発生した際の発熱効率が悪化するた
め、導電層４ｂの固有体積低効率は２０℃環境下で１．
５×１０^-8Ωｍ以上が好ましい。

【００６０】本実施例ではフィルム４の導電層４ｂをメ
ッキ処理によって形成したが、真空蒸着・スパッタリン
グ等で形成しても良い。これによりメッキ処理できない
アルミニウムや金属酸化物合金を導電層４ｂに用いるこ
とができる。但し、メッキ処理が膜厚を得られ易いため
１〜１００μｍの層厚を得るためにはメッキ処理が好ま
しい。

【００６１】例えば高透過率の鉄、コバルト、ニッケル
等の強磁性体を付けると、励磁コイル３によって生成さ
れる電磁エネルギーを吸収し易く、効率よく加熱できか
つ、機外へもれる磁気も少なくなり、周辺装置への影響
も減らせる。また、これらのもので高低効率のものを選
ぶともっと良い。

【００６２】また、フィルム４の導電層４ｂは金属のみ
ならず、低熱伝導電性基材に表面離形層を接着するため
の接着剤中に導電性、高透磁率な粒子、ウィスカーを分
散させて導電層としても良い。

【００６３】例えば、マンガン、チタン、クロム、鉄、
銅、コバルト、ニッケル等の粒子やこれらの合金である
フェライトや酸化物の粒子やウィスカーといったものを
カーボン等の導電性粒子と混合し、接着剤中に分散させ
て導電層とすることができる。

【００６４】以上説明したように、フィルム４の表層近
くを直接発熱させるので、フィルム基材（基層）４ａの
熱伝導率、熱容量によらず、急速に加熱できる利点があ
る。またフィルム４の厚さにも依存しないために、高速
化のためにフィルム４の剛性を向上するためフィルム４
の基材４ａを厚くしても迅速に定着温度にまで加熱でき
る。

【００６５】更にはフィルム基材４ａは低熱伝導性の樹
脂のため断熱性が良く、フィルム内側にあるコイル等の
熱容量の大きなものとは断熱ができるので連続プリント
を行なっても熱のロスが少なく、エネルギー効率が良
い。かつフィルム内のコイル３に熱が伝わらずコイルと
しての性能低下も生じない。

【００６６】そして熱効率が向上した分、装置内の昇温
も抑えられて、該加熱装置を画像加熱定着装置として用
いた電子写真装置等の画像形成装置の像形成部への影響
も少なくできる。

【００６７】（３）もれ磁束の遮蔽 本実施例のような装置においては、図２の破線示ａ′の
ように、ニップ部Ｎの長手両側のニップ部外において弱
い磁束ではあるがフィルム４の導電層４ｂを貫通したも
れ磁束をみる。また図５の破線示ｂ′のように、励磁コ
イル３の長手両端部の磁束がフィルム４を横切ることな
く円筒状フィルム４の両端部開口からフィルム外に洩れ
逃げる。このようなもれ磁束ａ′・ｂ′は装置本体外側
や導電部材であるフィルム内側の金属部材・部品に渦電
流を発生させて温めてしまう原因になったり、消費電力
の高効率化が図れない。

【００６８】そこで本実施例ではニップ部Ｎの長手両側
のニップ部外近傍であってフィルム外側にそれぞれフィ
ルム長手にほぼ並行させてもれ磁束遮蔽部材８・８を配
設することでもれ、磁束ａ′を遮蔽ａ（実線示）させ
た。この遮蔽部材８・８は、高抵抗で、高透磁率である
ことが好ましく、例えばフェライチやパーマロイなどで
作られることが好ましく、その長さは励磁コイル３の長
さよりも長くし、磁束の発生方向である、コイルに対し
て加圧ローラー側にできるだけ配設するのが良い。

【００６９】また、励磁コイル３の長手両端部側であっ
て、導電部材としての円筒状フィルム４の内側にそれぞ
れ円板状の磁束遮蔽部材９・９を配設することで、もれ
磁束ｂ′を遮蔽ｂ（実線示）させた。この遮蔽部材９・
９も、高抵抗で、高透磁率であるであることが好まし
く、例えばフェライチやパーマロイなどで作られること
が好ましい。直径等は特に規制はなく、もれ磁束ｂ′を
遮蔽できれば円形に限らず、楕円形、多角系等の板でも
良い。この遮蔽部材９・９はフィルム４の内空に内包さ
れるのが望ましい。

【００７０】遮蔽部材８・８と９・９はどちらか一方だ
けを配設するようにしてもよいし、またこれら以外にも
必要な部所に遮蔽部材を配設する（例えば図１の８′・
８′）こともできる。円筒フィルム４の外側を全体的に
包囲するような形態で遮蔽部材を配設することもでき
る。

【００７１】本実施例では、磁場の方向がフィルム４に
垂直に入るように構成していたが、導電層４ｂ中に層面
に平行に磁場を駆けても良い。

【００７２】また導電層４ｂを構成する材料として、キ
ュリー温度が定着に必要な温度のものを使用すると加熱
されてキュリー温度に近づくと比熱が増大し、内部エネ
ルギーに変わるので自己温度制御が可能となる。キュリ
ー温度を越えると自発磁化がなくなり、これによって導
電層４ｂ中に生成される磁界はキュリー温度以下より減
少し、そのため渦電流が減少して発熱を抑制する方向で
働くので自己温度制御が可能となる。このキュリー点と
してはトナーの軟化点に合わせて１００℃〜２００℃が
好ましい。

【００７３】あるいは、キュリー温度付近では励磁コイ
ル３とフィルム４との間での合成インダクタンスが大き
く変化するので、コイル３に高周波を加える励磁回路側
で温度を検出し、温度制御を行なうことも可能である。

【００７４】またコイル３の芯材２の材質としてはキュ
リー点の低いものを用いることが好ましい。

【００７５】装置の搬送動作が停止して加熱制御が不可
能な所謂暴走状態になった場合に芯材２が昇温し始め
る。この結果、高周波を発生させる回路から見ると励磁
コイル３のインダクタンスが大きくなったように見える
ので、励磁回路が周波数を合わせようとするとどんどん
高周波側へ変化して励磁回路の電力ロスとしてエネルギ
ーが消費され、コイル３に供給されるエネルギーは減
り、暴走は防止される。具体的にキュリー点は１００℃
〜２５０℃で選ぶと良い。

【００７６】１００℃以下ではトナーの融点より低くフ
ィルム内部が断熱されていても昇温が存在するので暴走
防止が誤作動し易く、２５０℃以上では暴走防止になら
ない。前述実施例ではフィルム加熱で説明したが低熱伝
導性の芯材とした熱ローラとしても良い。

【００７７】ただし、励磁コイルと導電層は近い方が高
い磁束密度が得られるため低熱伝導性基材の薄いフィル
ム加熱方式が好ましい。

【００７８】また実施例においてはＥ型の芯材２を用い
たが、Ｉ型、Ｕ型の芯材を用いても良い。またこれらを
組み合わせても良く、組み合わせないで寸法、材質を各
々で変えても良い。

【００７９】〈実施例２〉（図６） 本実施例においては、磁場発生手段は上下に向かい合わ
せて対向もしくは接触させて配設した、線輪としての界
磁コイルプレート１０と、誘導磁性材としての磁性金属
材１１からなる電磁誘導加熱構造体（ヒーター）であ
る。この電磁誘導加熱構造体１０・１１を磁性金属材１
１を下向きに露呈させて、熱硬化性樹脂等より形成され
た剛性・耐熱性を有する横断面略半円樋型のフィルム内
面ガイドステー１２下面の略中央部にガイド長手に沿っ
て嵌め込み的に取り付け保持させてある。

【００８０】１３はエンドレスの耐熱性フィルムであ
り、上記の電磁誘導加熱構造体１０・１１を含むフィル
ム内面ガイドステー１２にルーズに外嵌させてあり、該
フィルム１３を加圧ローラー５により電磁誘導加熱構造
体１０・１１の磁性金属材１１の下面に圧接させてあ
る。フィルム１３には導電層は具備させていない。

【００８１】加圧ローラー５は駆動手段Ｍにより矢示の
反時計方向に回転駆動され、該加圧ローラー５の回転駆
動による該ローラーとフィルム外面との摩擦力でフィル
ム１３に回転力が作用して、該フィルム１３が磁性金属
材１１の下面に密着して摺動回転する。

【００８２】界磁コイルプレート１０の磁界コイルから
の発生高周波磁界を磁性金属材１１に磁気結合させ、磁
気が及ぼす渦電流損によって磁性金属材１１を加熱し、
該磁性金属材１１の発熱により該磁性金属材１１に密着
移動する耐熱性フィルム１３が加熱される。

【００８３】而して、フィルム１３を挟んで磁性金属材
１１と加圧ローラー５とで形成される圧接ニップ部Ｎの
フィルム１３と加圧ローラー５との間に被加熱材として
の画像定着すべき被記録材Ｐが不図示の画像形成部より
導入されてフィルム１３と一緒に圧接ニップ部Ｎを挟持
搬送されることにより磁性金属材１０の熱がフィルム１
３を介して被記録材Ｐに付与され被記録材Ｐ上の未定着
トナー像Ｔが被記録材Ｐ面に加熱定着されるものであ
る。圧接ニップ部Ｎを通った被記録材Ｐはフィルム１３
の面から分離されて搬送される。

【００８４】本例のような装置においても、実施例１と
同様にもれ磁束の遮蔽部材８・８、９・９を配設するこ
とで実施例１と同様の効果がえられる。

【００８５】〈実施例３〉（図７） 図７の（ａ）・（ｂ）・（ｃ）はそれぞれ電磁誘導加熱
方式の加熱装置の他の構成形態例を示したものである。

【００８６】（ａ）のものは電磁誘導加熱構造体１・２
・３のステー１の下面と、駆動ローラー１５と、従動ロ
ーラー（テンションローラー）１６との、３部材間にエ
ンドレスベルト状の導電部材としてのフィルム４を懸回
張設して駆動ローラー１５によりフィルム４を回転駆動
する構成のものである。１６はフィルム４を挟んでステ
ー下面に圧接させた加圧ローラーであり、フィルム４の
回転移動に伴ない従動回転する。

【００８７】（ｂ）のものは、電磁誘導加熱構造体１・
２・３のステー１の下面と駆動ローラ１２の２部材間に
エンドレスベルト状の導電部材としてのフィルム４を懸
回張設して駆動ローラー１５により回転駆動する構成の
ものである。

【００８８】（ｃ）のものは、導電部材としてのフィル
ム４として、エンドレスベルト状のものではなく、ロー
ル巻きにした長尺の有端フィルムを用い、これを繰り出
し軸１７側から電磁誘導加熱構造体１・２・３のステー
下面を経由させて巻き取り軸１８側へ所定の速度で走行
させるように構成したものである。

【００８９】〈実施例４〉（図８） 本実施例は例えば前述実施例１の電磁誘導加熱方式の加
熱装置を画像加熱定着装置（像加熱装置）３５として用
いた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、電子写真プロセス利用のレーザービーム
プリンターである。

【００９０】２１は像担持体（第１の像担持体）として
の回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと
記す）である。該感光ドラム２１は矢印の時計方向に所
定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動さ
れ、その回転過程で一次帯電器２２によりマイナスの所
定の暗電位Ｖ_D に一様に帯電処理される。

【００９１】２３はレーザービームスキャナであり、不
図示の画像読取装置・ワードプロセッサ・コンピュータ
等のホスト装置から入力される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されたレーザービー
ムＬを出力し、前記のように一次帯電器２２でマイナス
に一様帯電された感光ドラム２１面が該レーザービーム
で走査露光されることで露光部分は電位絶対値が小さく
なって明電位Ｖ_L となり回転露光ドラム２１面に目的の
画像情報に対応した静電潜像が形成されていく。

【００９２】次いでその潜像は現像器２４によりマイナ
スに帯電した粉体トナーで反転現像（レーザー露光部Ｖ
_L にトナーが付着）されて顕像化される。

【００９３】現像器２４は回転駆動される現像スリーブ
２４ａを有し、そのスリーブ外周面にマイナスの電荷を
もったトナーの薄層がコートされて感光ドラム２１面と
対向し、スリーブ２４ａにはその絶対値が感光ドラム２
１の暗電位Ｖ_D よりも小さく、明電位Ｖ_L よりも大きな
現像バイアス電圧Ｖ_DCが印加されていることで、スリー
ブ２４ａ上のトナーが感光ドラム２１の明電位Ｖ_L の部
分のみ転移して潜像が顕像化（反転現像）される。

【００９４】一方、給紙トレー２５上に積載セットされ
ている被記録材（第２の像担持体、転写紙）Ｐが給紙ロ
ーラー２６により１枚宛繰り出し給送され、搬送ガイド
２７、レジストローラー対２８、転写前ガイド２９を経
由して、感光ドラム２１とこれに当接させて電源３１で
転写バイアスを印加した転写部材としての転写ローラー
３０とのニップ部（転写部）３２へ、感光ドラム２１の
回転と同期どりされた適切タイミングをもって給送され
て該給送被記録材Ｐの面に感光ドラム２１面側のトナー
像が順次に転写されていく。転写部材としての転写ロー
ラー３０の抵抗値は１０⁸ 〜１０⁹ Ωｍ程度のものが適
当である。

【００９５】転写部３２を通った被記録材Ｐは感光ドラ
ム２１面から分離され、搬送ガイド３４で定着装置３５
へ導入されて転写トナー像の定着を受け、画像形成物
（プリント）として排紙トレイ３６へ出力される。被記
録材分離後の感光ドラム２１面はクリーニング装置３３
で転写残りトナー等の感光ドラム面残留物の除去を受け
て清浄面化されて繰り返して作像に供される。

【００９６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電磁誘導
加熱方式の加熱装置ないしは像加熱装置（画像加熱定着
装置）について、導電部材に吸収されずに導電部材を貫
通したり、磁場発生手段の励磁コイル端部から長手方向
に導電部材に作用せずにもれたもれ磁束を遮蔽（吸収）
する磁束遮蔽部材を設けることで、もれ磁束による装置
本体外側や導電部材内側の金属部材・部品を温めてしま
うことが防止され、所期の目的がよく達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の電磁誘導方式の加熱装置の横断面
摸式図

【図２】 ニップ部の拡大模型図

【図３】 芯材と励磁コイルの途中部省略の斜視図

【図４】 装置の要部の斜視図

【図５】 装置の要部の縦断面図

【図６】 加熱装置の他の構成例の摸式図（実施例２）

【図７】 （ａ）・（ｂ）・（ｃ）はそれぞれ加熱装置
の他の構成形態例の略図（実施例３）

【図８】 画像形成装置例の概略構成図（実施例４）

【符号の説明】

１ フィルム内面ガイドステー ２・３ 磁場発生手段としての芯材と励磁コイル ４ 導電部材としてのフィルム ４ａ フィルム基層 ４ｂ 導電層 ４ｃ 離形層 ５ 加圧ローラー Ｎ 圧接ニップ部 Ｐ 被加熱材としての被記録材 ６ 温度検知素子（サーミスタ） ７ 安全素子（温度ヒューズ、サーモスイッチ等） ８・９ もれ磁束遮蔽部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 学 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 (72)発明者 福沢 大三 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 (72)発明者 阿部 篤義 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 (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定もしくは移動する導電部材に磁場発
   生手段の磁場を作用させて該導電部材に発生する渦電流
   による該導電性部材の発熱により被加熱材を加熱する電
   磁誘導加熱方式の加熱装置であり、 前記磁場発生手段の励磁コイルから生成され、導電部材
   へ到達しないないしは導電部材を貫通してしまうもれ磁
   束を遮蔽する磁束遮蔽部材を設けたことを特徴とする加
   熱装置。
2. 【請求項２】 移動する導電部材が回転体もしくは走行
   移動する有端部材であることを特徴とする請求項１に記
   載の加熱装置。
3. 【請求項３】 導電部材が導電層を含む積層部材もしく
   はそれ自体導電性の部材であることを特徴とする請求項
   １または同２に記載の加熱装置。
4. 【請求項４】 導電部材に被加熱部材を直接もしくは間
   接的に密着させる加圧部材を有することを特徴とする請
   求項１乃至同３の何れかに記載の加熱装置。
5. 【請求項５】 加圧部材が回転駆動されるあるいは従動
   回転する加圧回転体であることを特徴とする請求項４に
   記載の加熱装置。
6. 【請求項６】 被加熱材が加熱処理すべき画像を担持さ
   せた被記録材であり、該被記録材に画像を加熱処理する
   像加熱装置であることを特徴とする請求項１乃至同５の
   何れかに記載の加熱装置。
7. 【請求項７】 前記請求項１乃至同６の何れかに記載の
   加熱装置を像加熱装置として備えていることを特徴とす
   る画像形成装置。