JP2000162913A - 像加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁誘導加熱方式の像加熱装置及び該像加熱
装置を備えた画像形成装置について、像加熱装置の非通
紙部昇温を防止あるいは緩和して非通紙部昇温に起因す
る上記のような問題点を解消する。 【解決手段】 励磁コイル３と磁性体コア５を有する磁
束発生手段と、該磁束発生手段の発生磁束の作用により
電磁誘導発熱する誘導発熱体１を有し、加熱部Ｎに記録
材を導入搬送させて誘導発熱体の熱により記録材上の画
像を加熱する像加熱装置において、磁性体コア５は記録
材搬送方向に直交する方向で複数に分割５（ｂ）・５
（ａ）・５（ｂ）されており、移動手段６（ａ）・７・
８・９・１０にて移動可能になっていること、コア移動
手段は形状記憶合金部材１０あるいはバイメタルを含
み、該部材の温度に対する変位を利用してコア移動を行
うものであること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁（磁気）誘導
加熱方式の像加熱装置、及び該像加熱装置を備えた画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、転写式電子写真プロセスを用い
た画像形成装置は、像担持体としての電子写真感光体面
に電子写真プロセスにて形成担持させた未定着トナー画
像を記録材としての転写材に転写させ、転写材に転写さ
せた未定着トナー画像を像加熱装置としての定着装置で
永久固着画像として加熱定着させて、その転写材を画像
形成物として出力する。トナーは樹脂、磁性体、着色料
等からなる溶融定着性の顕画粉体である。

【０００３】定着装置としては従来より熱ローラ方式の
装置が多用されている。この定着装置は、ハロゲンラン
プ等の熱源を内蔵させて所定の定着温度に加熱・温調し
た定着ローラ（熱ローラ）と加圧ローラとの、互いに圧
接して回転するローラ対からなり、該ローラ対の圧接ニ
ップ部（加熱ニップ部、定着ニップ部）に被加熱材とし
ての、未定着トナー画像を形成担持させた記録材を導入
して挟持搬送させることで未定着トナー画像を記録材面
に熱と圧力で加熱定着する装置である。

【０００４】また、定着ローラを電磁誘導加熱方式で加
熱するようにした定着装置も提案されている。これは、
磁束（磁界）発生手段としての励磁コイルによる磁束で
定着ローラ内面に設けた導電層（誘導発熱体）に渦電流
を発生させジュール熱により発熱させて定着ローラを所
定の定着温度に加熱・温調するものである。

【０００５】このような電磁誘導加熱方式の定着装置
は、熱発生源（誘導発熱体）をトナーのごく近くに置く
ことができるので、従来のハロゲンランプを用いた熱ロ
ーラ方式の定着装置に比して、定着装置起動時に定着ロ
ーラ表面の温度が定着に適当な温度になるまでに要する
時間を短くできるという特徴がある。また熱発生源から
トナーヘの熱伝達経路が短く単純であるため熱効率が高
いという特徴もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のような電磁誘導
加熱方式の定着装置においては、小サイズの記録材を連
続して装置に通紙して多量に定着処理した時などに、定
着ローラ表面の記録材の接触する所（通紙領域部）と、
接触しない所（非通紙領域部）で大きな温度差が生じて
しまうことがある（非通紙部昇温現象）。磁束発生手段
を構成している励磁コイル・磁性体コアについて、高周
波電流の通過による表皮効果等により、非通紙領域部に
対応する励磁コイル端部自身が発熱したり、非通紙領域
部に対応する磁性体コア端部のヒステリシス損による自
己発熱のため蓄熱し、励磁コイルの巻線被覆に高価な耐
熱樹脂が必要になったり、磁性体コアが固有のキューリ
ー点を越え、磁性を失うといった問題が発生する。そこ
で本発明の目的は、特に電磁誘導加熱方式の像加熱装置
及び該像加熱装置を備えた画像形成装置について、像加
熱装置の非通紙部昇温を防止あるいは緩和して非通紙部
昇温に起因する上記のような問題点を解消することにあ
る。

【０００７】

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

【０００８】（１）励磁コイルと磁性体コアを有する磁
束発生手段と、該磁束発生手段の発生磁束の作用により
電磁誘導発熱する誘導発熱体を有し、加熱部に記録材を
導入搬送させて誘導発熱体の熱により記録材上の画像を
加熱する像加熱装置において、磁性体コアは記録材搬送
方向に直交する方向で複数に分割されており、移動手段
にて移動可能になっていることを特徴とする像加熱装
置。

【０００９】（２）上記コア移動手段は形状記憶合金部
材を含み、該形状記憶合金部材の温度に対する変位を利
用してコアの移動を行うものであることを特徴とする
（１）に記載の像加熱装置。

【００１０】（３）上記コア移動手段はバイメタル部材
を含み、該バイメタル部材の温度に対する変位を利用し
てコアの移動を行うものであることを特徴とする（１）
に記載の像加熱装置。

【００１１】（４）分割され、移動手段で移動可能な磁
性体コアは、装置に通紙使用可能な最大サイズの記録材
よりも小さいサイズの記録材が通紙された時の加熱部の
非通紙領域部に対応していることを特徴とする（１）か
ら（３）の何れかに記載の像加熱装置。

【００１２】（５）誘導発熱体が回転体であることを特
徴とする（１）から（４）の何れかに記載の像加熱装
置。

【００１３】（６）誘導発熱体が回転体であり、磁束発
生手段の励磁コイルと磁性体コアが該回転体の内部に存
在することを特徴とする（１）から（４）の何れかに記
載の像加熱装置。

【００１４】（７）誘導発熱体が回転体であり、磁束発
生手段の励磁コイルと磁性体コアが該回転体の外部に存
在することを特徴とする（１）から（４）の何れかに記
載の像加熱装置。

【００１５】（８）加熱部において誘導発熱体に直接ま
たは伝熱材を介して接触して記録材挟持搬送ニップ部を
形成する回転加圧部材を有する（１）から（７）の何れ
かに記載の像加熱装置。

【００１６】（９）画像を記録材に永久画像として加熱
定着させる画像加熱定着装置であることを特徴とする
（１）から（８）の何れかに記載の像加熱装置。

【００１７】（１０）前記（１）から（９）の何れかに
記載の像加熱装置を備えていることを特徴とする画像形
成装置。

【００１８】〈作 用〉磁性体コアは記録材搬送方向に
直交する方向で複数に分割し、移動手段にて移動可能に
なすことで、小サイズの記録材を通紙したときには非通
紙領域部に対応位置する分割磁性体コアを該非通紙領域
部に対応する誘導加熱体に対して磁束を作用させない或
は作用磁束を減少させる方向に位置移動させて、非通紙
部昇温、磁性体コアや励磁コイルの異常昇温を回避する
ことができる。

【００１９】分割磁性体コアの移動手段は、形状記憶合
金部材あるいはバイメタル部材の温度に対する変位を利
用して所定の温度時に自動的にコア移動させる構成にす
ることができ、小サイズの記録材を連続して装置に通紙
して多量に定着処理した時などに、高周波電流の通過に
よる表皮効果等により、非通紙領域部に対応する励磁コ
イル端部自身が発熱したり、非通紙領域部に対応する磁
性体コア端部のヒステリシス損による自己発熱のため蓄
熱が起こると、温度により変位を生じる形状記憶合金部
材あるいはバイメタル部材を含むコア移動手段によって
小サイズの記録材を通紙したときの非通紙領域部に対応
位置するの分割磁性体コアが該非通紙領域部に対応する
誘導加熱体に対して磁束を作用させない或は作用磁束を
減少させる方向に自動的に位置移動されて、非通紙部昇
温が回避され、励磁コイルの巻線被覆に高価な耐熱樹脂
が必要になったり、磁性体コアが固有のキューリー点を
越え、磁性を失うといった問題の発生を回避することが
できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】〈第一の実施例〉（図１〜図３） 図１は本実施例における電磁誘導加熱方式の像加熱装置
としての定着装置１００の要部の途中部分省略・一部切
欠きの縦断面模型図、図２は図１の（２）−（２）線に
沿う拡大横断面模型図、図３は磁性体コアの分解斜視模
型図である。

【００２１】この定着装置１００は、定着用回転体とし
ての電磁誘導加熱される定着ローラ１と、この定着ロー
ラ１の下方に配置され、記録材Ｐを定着ローラ１に押し
つける加圧用回転体としての弾性加圧ローラ２と、定着
ローラ１の内空に挿入して配設した磁束発生手段として
の励磁コイル３・磁性体コア５を主体とする。

【００２２】定着ローラ１は熱容量を低減した肉厚の薄
い誘導発熱体製の円筒状ローラである。本例は、外径４
０［ｍｍ］、厚さ０．７［ｍｍ］の鉄製のシリンダであ
る。これを芯金としてその表面の離型性を高めるために
例えばＰＴＦＥ１０〜５０［μｍ］や、ＰＦＡ１０〜５
０［μｍ］の層を設けてもよい。

【００２３】また定着ローラ１の他の材料（誘導発熱
体）として、例えば磁性ステンレスのような磁性材料
（磁性金属）といった、比較的透磁率μが高く、適当な
抵抗率ρを持つ物を用いてもよい。さらに非磁性材料で
も、金属などの導電性のある材料は材料を薄膜にする事
などにより使用可能である。

【００２４】加圧ローラ２は、外径２０［ｍｍ］の鉄製
の芯金の外周に、厚さ５［ｍｍ］、ゴム硬度が２０度
（ＪＩＳ−Ａ［＝ＪＩＳ−Ｋ Ａ型試験機使用］）のシ
リコーンゴムの層と、定着ローラ１と同様に表面の離型
性を高めるために例えばＰＴＦＥ１０〜５０［μｍ］や
ＰＦＡ１０〜５０［μｍ］の層を設けた、外径３０［ｍ
ｍ］の弾性ローラである。

【００２５】定着ローラ１と加圧ローラ２は互いに上下
に圧接させて装置筐体の側板１１・１１間にそれぞれ軸
受１２・１２，１３・１３を介して回転自由に組み込ん
で両者間に所定幅の定着ニップ部（加熱ニップ部）Ｎを
形成させてある。加圧ローラ２は定着ローラ１の回転軸
方向にバネなどを用いた図示しない機構によって加圧さ
れている。加圧ローラ２は約３０［Ｋｇ重］で荷重され
ており、その場合圧接ニップ部Ｎのニップ幅は約６［ｍ
ｍ］になる。しかし都合によっては荷重を変化させてニ
ップ幅を変えてもよい。

【００２６】１４は定着ローラ１の一端側に一体に冠着
させた駆動ギアであり、定着ローラ１は不図示の駆動源
の回転力を駆動ギア１４を介して受けて図２において矢
印の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。加圧ロ
ーラ２は定着ニップ部Ｎにおける定着ローラ１との摩擦
力で従動して回転する。

【００２７】励磁コイル３は、定着ローラ回転軸方向を
長手とし、横断面外形形状が略半円形の横長ボビン４の
半円胴面にボビン長手方向に電線を周回させて、外側形
状を円筒状の定着ローラ１の内面に略対応させた横断面
ほぼ半円状の横長舟形に巻回成形してなるものであり、
円筒状定着ローラ１の内面の略下半面部に対応して位置
する。

【００２８】励磁コイル３は高周波コンバーター２３に
接続されて１００〜２０００［Ｗ］の高周波電力が供給
されるため、巻き線（電線）として細い線を複数本リッ
ツにしたものを用いており、巻き線に伝熱した場合を考
え、被覆には耐熱性の物を使用した。

【００２９】磁性体コア５は磁性体の横長板状部材５
（ａ）・５（ｂ）・５（ｃ）を横断面略Ｔ字型に組み合
わせてなり、上記励磁コイルボビン４の長手中央部に具
備させた縦溝穴の中にＴ字型の縦部となる磁性体の横長
板状部材５（ｂ）・５（ａ）・５（ｂ）を嵌入させ、ま
た横部となる磁性体の横長板状部材５（ｃ）・５（ｃ）
を励磁コイルボビン４の上面において、縦部となる磁性
体の横長板状部材５（ｂ）・５（ａ）・５（ｂ）の両脇
にそれぞれ位置させて配置してある。

【００３０】Ｔ字型磁性体コア５の縦部（ｂ）・５
（ａ）・５（ｂ）の下面が定着ニップ部Ｎに対応位置す
る。磁性体コア５は励磁コイル３より発生した交流磁束
を効率よく定着ローラ１を構成している誘導発熱体に導
く役目をする。

【００３１】磁性体コア５の材料として高透磁率かつ低
損失のものを用いる。パーマロイのような合金の場合
は、コア内の渦電流損失が、高周波で大きくなるため積
層構造にしてもよい。コアは磁気回路の効率を上げるた
めと磁気遮蔽のために用いている。本実施例では、トー
キン製２５００Ｂを用いる。

【００３２】励磁コイル３には高周波コンバーター２３
により１０〜１００［ｋＨｚ］の交流電流が印加され
る。交流電流によって誘導された磁束は磁性体コア５の
内部を外部に漏れることなく通り、突起部間で初めて磁
性体コア外部に漏れ、定着ローラ１の導電層（誘導発熱
体）を貫き渦電流が流れて定着ローラ１の導電層自体が
ジュール発熱することになる。

【００３３】上記の励磁コイル３・ボビン４・磁性体コ
ア５は、定着ローラ回転軸方向を長手とする、円筒状定
着ローラ１の内空を貫通する横長の耐熱製剛体支持ステ
イ６の下面側に固定して保持させてある。例えば、励磁
コイル３・ボビン４・磁性体コア５・支持ステイ６のア
センブリを熱収縮チューブでおおって励磁コイル３・ボ
ビン４・磁性体コア５を支持ステイ６に保持させたもの
である。支持ステイ６に対する励磁コイル３・ボビン４
・磁性体コア５の固定保持手段はその他適宜である。

【００３４】６（ａ）・７・８・９・１０は支持ステイ
６の両端部側にそれぞれ具備させたコア移動手段を構成
している、コア支持レバー、軸受部、ヒンジ軸、ばね
（バネ）吊り板金、２方向変位ばねである。このコア移
動手段６（ａ）・７・８・９・１０については後述す
る。

【００３５】そして上記の励磁コイル３、ボビン４、磁
性体コア５、支持ステイ６、コア移動手段６（ａ）・７
・８・９・１０等からなる磁束発生手段アセンブリを円
筒状の定着ローラ１の内空に挿入し、支持ステイ６の長
手両端部を装置筐体側の定置部材１５・１５に固定支持
させてある。定着ローラ１の内空に挿入した磁束発生手
段アセンブリは定着ローラ１の内面に対して非接触であ
る。

【００３６】２１は温度センサであり、この温度センサ
は定着ローラ１の表面に当接するように配置され、この
温度センサ２１の検出信号が制御回路２２に入力する。
制御回路２２は温度センサ２１から入力する検知温度情
報に基づいて高周波コンバーター２３を制御して励磁コ
イル３への電力供給を増減することで、定着ローラ１の
表面温度を所定の一定温度になる様に自動制御する。

【００３７】２４は記録材搬送ガイドであり、未定着の
トナー画像ｔを担持して搬送される記録材Ｐを定着ロー
ラ１と加圧ローラ２とのニップ部Ｎへ案内する位置に配
置される。

【００３８】２５は分離爪であり、定着ローラ１の表面
に当接して配置され、記録材Ｐがニップ部Ｎ通過後に定
着ローラ１に張り付いてしまった場合、強制的に分離し
てジャムを防止するためのものである。

【００３９】而して、励磁コイル３は高周波コンバータ
ー２３から供給される交流電流によって交番磁束を発生
し、交番磁束は磁性体コア５に導かれて定着ニップ部Ｎ
に作用し、定着ニップ部Ｎにおいて定着ローラ１を構成
している誘導発熱体に渦電流を発生させる。その渦電流
は誘導発熱体の固有抵抗によってジュール熱を発生させ
る。即ち、励磁コイル３に交流電流を供給することで定
着ローラ１が電磁誘導発熱状態になる。

【００４０】定着ローラ１の表面温度は、温度センサ２
１を含む制御回路２２により高周波コンバーター２３か
ら励磁コイル３への電力供給が制御されることで所定の
定着温度に温調制御される。定着ローラ１の発熱を増加
させるためには交流電流の周波数或いは電流振幅を大き
くすると良い。

【００４１】定着ローラ１が回転駆動され、これに伴い
加圧ローラ２が従動回転し、高周波コンバーター２３か
ら励磁コイル３への交流電流の供給がなされて定着ロー
ラ１は電磁誘導加熱されて、定着ローラ１の表面温度が
所定に立ち上がり温調された状態において、定着ニップ
部Ｎの回転定着ローラ１と加圧ローラ２との間に、被加
熱材としての、未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐが
導入されることで、記録材Ｐは定着ローラ１の表面に密
着して定着ニップ部Ｎを通過していき、該定着ニップ部
通過過程で、定着ローラ１の熱で記録材Ｐと未定着トナ
ー像ｔが加熱されてトナー像の加熱定着がなされる。

【００４２】定着ニップ部Ｎを通った記録材Ｐは定着ニ
ップ部Ｎの出口側で定着ローラ１から分離されて搬送さ
れる。

【００４３】本実施例においては、定着装置１００に対
する記録材Ｐの導入は中央基準でなされる。Ａは大サイ
ズ記録材（装置に通紙使用可能な最大サイズ記録材、例
えば、Ａ３サイズ紙縦送り）の通紙領域部、Ｂは小サイ
ズ記録材（例えば、Ａ４サイズ紙縦送り）の通紙領域
部、Ｃ・Ｃは小サイズ記録材が通紙使用されたときに生
じる非通紙領域部である。本実施例においては通紙が中
央基準であるから小サイズ記録材が通紙使用されたとき
に生じる非通紙領域部Ｃ・Ｃは小サイズ記録材の通紙領
域部Ｂの両側部に生じる。

【００４４】前述したように、この種の電磁誘導加熱方
式の定着装置においては、小サイズの記録材を連続して
装置に通紙して多量に定着処理した時などに、定着ロー
ラ表面の記録材の接触する通紙領域部Ｂと、接触しない
非通紙領域部Ｃ・Ｃで大きな温度差が生じてしまうこと
がある。磁束発生手段を構成している励磁コイル３・磁
性体コア５について、高周波電流の通過による表皮効果
等により、非通紙領域部Ｃ・Ｃに対応する励磁コイル端
部自身が発熱したり、非通紙領域部Ｃ・Ｃに対応する磁
性体コア端部のヒステリシス損による自己発熱のため蓄
熱し、励磁コイルの巻線被覆に高価な耐熱樹脂が必要に
なったり、磁性体コアが固有のキューリー点を越え、磁
性を失うといった問題が発生する。

【００４５】そこで本実施例においては、横断面略Ｔ字
型の磁性体コア５のＴ字型の縦部となる横長板状部材は
その長手において中央部コア５（ａ）と両端部側の端部
コア５（ｂ）・５（ｂ）とに３分割してあり、両端部側
の端部コア５（ｂ）はそれぞれ上面を支持レバー６
（ａ）の下面に耐熱性接着剤で接着して保持させてあ
る。

【００４６】各支持レバー６（ａ）はそれぞれ支持ステ
イ６の上面に設けた軸受部７に軸受させたヒンジ軸８を
中心に図１の実線示と２点鎖線示のように上下方向に回
動移動自由であり、従ってこの支持レバー６（ａ）の回
動移動に伴い、該支持レバーに接着保持させた端部コア
５（ｂ）も上下方向へ回動移動する。

【００４７】各支持レバー６（ａ）のヒンジ軸８側とは
反対側に端部と、支持ステイ６の上面に耐熱性接着剤で
接着して固定配設したばね吊り板金９とをそれぞれキー
トン製の２方向変位ばね（キートン製の全方位形状記憶
合金（メモロアロイ ＭＡＴ−１００））１０で連結し
た。各ばね１０は２００ｇｆ程度の力を発生するものを
用い、不図示のストッパーで変位量を調整した。ばね吊
り板金９はセラミックやプラスチックで作製しても良
い。

【００４８】ばね１０は雰囲気温度（雰囲気温度をばね
自身が検知）によって伸縮するものであり、本実施例で
は端部コア５（ｂ）が２００℃以下である雰囲気温度の
ときは所定に伸びている状態にあり、これにより支持レ
バー６（ａ）は図１の実線示のように支持ステイ６に平
行の回動姿勢に保持されて、端部コア５（ｂ）が中央部
コア５（ａ）に対して一連に連続して並んだ第１配列状
態に保持される。

【００４９】端部コア５（ｂ）が２００℃を越える雰囲
気温度になると、ばね１０が縮み動作してコア支持レバ
ー６（ａ）が引き上げられてヒンジ軸８を中心に２点鎖
線示のように上方向に斜めに回動移動し、該支持レバー
に接着保持させた端部コア５（ｂ）も上方向へ斜めに回
動移動して、中央部コア５（ａ）に対して上方向へ斜め
に位置ずれした第２配列状態に保持される。端部コア５
（ｂ）はこの第２配列状態において第１配列状態時の位
置に対して重なりが３／４程度に減少する。

【００５０】本実施例において、上記の中央部コア５
（ａ）は小サイズ記録材の通紙領域部Ｂに略対応する長
さ寸法としてあり、両端部側の端部コア５（ｂ）・５
（ｂ）はそれぞれ非通紙領域部Ｃ・Ｃに略対応する長さ
寸法（本例では５０ｍｍ）としてある。

【００５１】而して、小サイズの記録材を連続して装置
に通紙して多量に定着処理した時などに、定着ローラ表
面の紙の接触する所（通紙部）と、接触しない所（非通
紙部）で大きな温度差が生じてしまうことがある（非通
紙部昇温）。

【００５２】さらに定着ローラの通紙部で温調すると、
非通紙部である両端部が定着に適する温度を大きく越え
てしまい、端部コア５（ｂ）が２００℃を越える雰囲気
温度になると、ばね１０が縮み動作してコア支持レバー
６（ａ）が自動的に引き上げられてヒンジ軸８を中心に
２点鎖線示のように上方向に斜めに回動移動し、即ち該
コア支持レバー６（ａ）に接着保持させた端部コア５
（ｂ）が自動的に上方向へ斜めに回動移動して、中央部
コア５（ａ）に対して上方向へ斜めに位置ずれした第２
配列状態に保持され、端部コア５（ｂ）はこの第２配列
状態において第１配列状態時の位置に対して重なりが３
／４程度に減少し、この端部コア５（ｂ）が対応する定
着ローラ部分（誘導発熱体部分）に対して磁束が減少す
るため、非通紙部昇温が回避され、その結果磁性体コア
や励磁コイルの異常昇温も回避される。

【００５３】すなわち、コイル（直線電流）のまわりに
できる磁界は距離に反比例する（Ｈ＝＠／ｄ）ため、コ
イルと誘導発熱体の距離が離れると、誘導発熱体内の磁
束密度も低下し、よって発熱量は低下する。またコイル
とコアの距離が離れたときも、コイルのまわりにでき
る、コア及び誘導発熱体からなる磁気回路の効率が落ち
て、発熱量は低下する。

【００５４】端部コア５（ｂ）が２００℃以下である雰
囲気温度に降温すると、ばね１０が伸び動作し、これに
より支持レバー６（ａ）は図１の実線示のように支持ス
テイ６に平行の回動姿勢に自動的に復帰して、端部コア
５（ｂ）が中央部コア５（ａ）に対して一連に連続して
並んだ第１配列状態に復帰・保持される。

【００５５】上記の昇温低減効果を検証するために、
．上記本実施例の定着装置即ち端部コア移動手段があ
る定着装置と、．端部コア移動手段がない定着装置に
ついて、これをプリンタ（キャノン製ＧＰ５５）に組み
こんで、毎分３０枚の速度で、小サイズ記録材としての
Ａ４サイズ紙を縦送りで連続通紙して実験を行なった。

【００５６】温度は、磁性体コア、励磁コイルとも中央
部に熱電対を貼り付け計測した。定着ローラの温調温度
は１９０℃とした。温度の最高点は、通算で１０００枚
通紙時、経過時間にして４０分から５０分程度で飽和
し、到達するので、この温度で比較した。結果を表１に
示す。

【００５７】

【表１】 すなわち、の端部コア移動手段６（ａ）・７・８・９
・１０がある定着装置１００を使用した場合は、高周波
電流の通過による表皮効果等により、励磁コイル自身が
発熱したり、コアのヒステリシス損による自己発熱のた
め過度の蓄熱が回避され、コイルの被覆に高価な耐熱樹
脂が必要になったり、コアが固有のキューリー点を越
え、磁性を失うことがなかった。の移動手投なしで
は、２３０℃を越えたため、高価な耐熱被覆が必要とな
る。

【００５８】〈第二の実施例〉（図４） 本実施例は、第一の実施例の定着装置１００の端部コア
移動手段６（ａ）・７・８・９・１０において２方向変
位ばね１０に代えて、図４のように、トーキン製の１方
向変位の収縮型ばね１０Ａと伸長型ばね１０Ｂを２個使
用したものである。

【００５９】その他の装置構成は第一の実施例の定着装
置１００と同様である。

【００６０】上記２個の１方向変位ばね１０Ａ・１０Ｂ
はトーキン製の一方向形状記憶合金（メモロアロイ Ｍ
ＡＴ−１０）を用いた。ばねは２００ｇｆ程度の力を発
生するものを用い、不図示のストッパーで、変位量を調
整した。

【００６１】本実施例の装置の場合も、端部コア５
（ｂ）が２００℃以下である雰囲気温度のときはばね１
０Ｂの伸び動作により支持レバー６（ａ）は図１の実線
示のように支持ステイ６に平行の回動姿勢に保持され
て、端部コア５（ｂ）が中央部コア５（ａ）に対して一
連に連続して並んだ第１配列状態に保持される。

【００６２】端部コア５（ｂ）が２００℃を越える雰囲
気温度になると、ばね１０Ａの縮み動作によりコア支持
レバー６（ａ）が引き上げられてヒンジ軸８を中心に２
点鎖線示のように上方向に斜めに回動移動し、該支持レ
バーに接着保持させた端部コア５（ｂ）も上方向へ斜め
に回動移動して、中央部コア５（ａ）に対して上方向へ
斜めに位置ずれした第２配列状態に保持される。端部コ
ア５（ｂ）はこの第２配列状態において第１配列状態時
の位置に対して重なりが３／４程度に減少して、この端
部コア５（ｂ）が対応する定着ローラ部分（誘導発熱体
部分）に対して磁束が減少するため、非通紙部昇温、磁
性体コアや励磁コイルの異常昇温が回避される。

【００６３】本実施例の定着装置の場合も、第一の実施
例と同様の昇温低減効果の検証をして、端部コア移動手
段のない定着装置との対比において第一の実施例の定着
装置の表１の実験結果と同様の昇温低減効果が得られ
た。

【００６４】〈第三の実施例〉（図５） 本実施例は、第一の実施例の定着装置１００の端部コア
移動手段６（ａ）・７・８・９・１０において、図５の
ように、ばね吊り板金９に青銅あるいはステンレスの厚
さ０．５ｍｍの板ばね１６の基部を一体に結合させて支
持させ、該板ばね１６の先端部を定着ローラ１の端部側
の内面に弾性的に接触させた状態にさせ、この板ばね１
６と、端部コア支持レバー６（ａ）のヒンジ軸８側とは
反対側に端部とを、キートン製の２方向変位ばね（キー
トン製の全方位形状記憶合金（メモロアロイ ＭＡＴ−
１００））１０で連結したものである。

【００６５】本実施例の場合は、第一の実施例の定着装
置１００のように雰囲気温度をばね１０自身が検知する
のではなく、定着ローラ１の端部側内面に接したりん青
銅あるいはステンレスの板ばね１６を介して直接に定着
ローラ端部の温度をばね１０が検知して変位動作する。

【００６６】その他の装置構成は第一の実施例の定着装
置１００と同様である。

【００６７】本実施例の定着装置の場合も、第一の実施
例と同様の昇温低減効果の検証をして、端部コア移動手
段のない定着装置との対比において第一の実施例の定着
装置の表１の実験結果と同様の昇温低減効果が得られ
た。

【００６８】〈第四の実施例〉（図６） 本実施例は端部コア移動手段としてバイメタル部材を使
用したものである。即ち図６において１７は細板状のバ
イメタル部材であり、このバイメタル部材１７の下面に
端部コア５（ｂ）の上面を耐熱性接着剤で接着して保持
させてある。そしてバイメタル部材１７の基部側１７ａ
を支持ステイ６の上面に耐熱性接着剤で接着固定してあ
る。

【００６９】その他の装置構成は第一の実施例の定着装
置１００と同様である。

【００７０】バイメタル部材１７は雰囲気温度が、端部
コア５（ｂ）が２００℃以下である雰囲気温度のときは
支持ステイ６に平行の実線示の平な状態にあり、これに
より端部コア５（ｂ）が中央部コア５（ａ）に対して一
連に連続して並んだ第１配列状態に保持される。

【００７１】端部コア５（ｂ）が２００℃を越える雰囲
気温度になると、バイメタル部材１７が２点鎖線示のよ
うに基部側を支点に上方向にそり返り動作し、これによ
り該バイメタル部材１７に接着保持させた端部コア５
（ｂ）も上方向へ斜めに回動移動して、中央部コア５
（ａ）に対して上方向へ斜めに位置ずれした第２配列状
態に自動的に保持される。

【００７２】端部コア５（ｂ）はこの第２配列状態にお
いて第１配列状態時の位置に対して重なりが３／４程度
に減少し、この端部コア５（ｂ）が対応する定着ローラ
部分（誘導発熱体部分）に対して磁束が減少するため、
非通紙部昇温、磁性体コアや励磁コイルの異常昇温が回
避される。

【００７３】端部コア５（ｂ）が２００℃以下である雰
囲気温度に降温すると、バイメタル部材１７が支持ステ
イ６に平行の実線示の平な状態に戻ることで端部コア５
（ｂ）が中央部コア５（ａ）に対して一連に連続して並
んだ第１配列状態に自動的に復帰・保持される。

【００７４】本実施例の定着装置の場合も、第一の実施
例と同様の昇温低減効果の検証をして、端部コア移動手
段のない定着装置との対比において第一の実施例の定着
装置の表１の実験結果と同様の昇温低減効果が得られ
た。

【００７５】本実施例では、バイメタル部材を用いた
が、部材１７を同様に形状記憶合金で構成しても同様に
効果が得られる。

【００７６】〈第五の実施例〉（図７） 図７は電磁誘導加熱方式の定着装置１００の他の構成例
の要部の模型図である。３１はヒータホルダ、３２はこ
のヒータホルダ３１に下向きに固定保持させたヒータと
しての鉄板等の誘導発熱体、３３は上記の固定の誘導発
熱体３２の下面に対して摺動移動する耐熱性の定着フィ
ルム、３４は弾性加圧ローラである。弾性加圧ローラ３
４は定着フィルム３３を挟んで上記の誘導発熱体３２の
下向き面に圧接して定着ニップ部（加熱ニップ部）Ｎを
形成している。誘導発熱体３２は励磁コイル３と磁性体
コア５とからなる磁束発生手段からの発生磁束にて電磁
誘導発熱する。

【００７７】そして、上記定着ニップ部Ｎの定着フィル
ム３３と加圧ローラ３４の間に未定着トナー画像ｔを担
持した記録材Ｐが導入されて定着フィルム３３と共に定
着ニップ部Ｎを挟持搬送されることで、誘導発熱体３２
の熱を定着フィルム３３を介して受けてトナー画像ｔが
加熱加圧されて記録材Ｐ面に定着される。定着ニップ部
Ｎを通った記録材Ｐは定着フィルム３３の面から順次に
分離されて排出搬送される。

【００７８】本発明はこのように誘導発熱体３２が固定
タイプの装置の場合でも適用できることは勿論である。

【００７９】〈第六の実施例〉（図８） 図８は、例えば第一の実施例の定着装置１００を備えた
画像形成装置の一例の概略構成模型図である。本例の画
像形成装置は転写方式の電子写真装置である。

【００８０】４１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るドラム型の電
子写真感光体である。感光体４１はその回転過程で帯電
手段としての帯電ローラ４２により所定の極性・電位に
一様に帯電処理され、ついでその一様帯電面に不図示の
露光手段による画像露光Ｌを受ける。これにより回転す
る感光体４１面に露光画像に対応した静電潜像が形成さ
れる。

【００８１】ついでその静電潜像は現像手段４３により
トナー画像として正規現像または反転現像され、そのト
ナー画像が、感光体４１と転写ローラ４４との圧接部で
ある転写ニップ部Ｔに不図示の給紙部から所定の制御タ
イミングで給送された記録材としての転写材Ｐに対して
順次に転写されていく。

【００８２】そして転写ニップ部Ｔを通過した転写材Ｐ
は感光体４１面から分離されて定着装置１００へ導入さ
れ、トナー画像の定着処理を受けて排紙される。

【００８３】また転写材分離後の感光体４１面はクリー
ニング装置４５により転写残トナー等の残留付着物の除
去を受けて繰り返して作像に供される。

【００８４】〈その他〉 １）磁束発生手段としての励磁コイル３・磁性体コア５
は定着ローラ１の外側に配設することもできる。

【００８５】２）励磁コイル３はボビンなしにすること
もできる。

【００８６】３）励磁コイル３は磁性体コア５に分割あ
るいは長手方向に渡って巻き線するなど任意の巻線形態
にできる。

【００８７】４）磁性体コア５の断面形状は任意であ
る。

【００８８】５）コア移動手段で移動させるコアは分割
コアの全体であってもよいし、分割コアのうちの一部分
であってもよい。

【００８９】６）記録材Ｐの通紙基準は片側基準にする
ことも勿論できる。

【００９０】７）本発明の像加熱装置は各実施例の定着
装置に限らず、画像を担持した記録材を加熱して艶等の
表面性を改質する装置、仮定着する装置等の像加熱装
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。

【００９１】８）記録材Ｐに対する未定着トナー画像ｔ
の形成原理・プロセスに限定はなく任意である。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
磁誘導加熱方式の像加熱装置及び該像加熱装置を備えた
画像形成装置について、像加熱装置の非通紙部昇温を防
止あるいは緩和することができ、コイルの被覆に高価な
耐熱樹脂が必要になったり、端部コアが固有のキューリ
ー点を越え、磁性を失うといった問題を回避することが
できる。結果的には、消費電力の増加も回避できること
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第一の実施例の定着装置の、途中部分省略、
一部切欠きの縦断面模型

【図２】 図１の（２）−（２）線に沿う拡大横断面図

【図３】 磁性体コアの分解斜視模型図

【図４】 第二の実施例の定着装置の一端部側の縦断面
模型図

【図５】 第三の実施例の定着装置の一端部側の縦断面
模型図

【図６】 第四の実施例の定着装置の一端部側の縦断面
模型図

【図７】 第五の実施例の定着装置の要部の横断面図

【図８】 第六の実施例の画像形成装置の概略構成模型
図

【符号の説明】

１・・電磁誘導発熱性の定着ローラ、２・・加圧ロー
ラ、３・・励磁コイル、４・・コイルボビン、５（ａ〜
ｃ）・・磁性体コア、６・・支持ステイ、６（ａ）・・
コア支持レバー、７・・軸受部、８・・ヒンジ軸、９・
・ばね吊り板金、１０・・２方向変位ばね（形状記憶合
金）、１０Ａ・１０Ｂ・・１方向変位ばね（形状記憶合
金）、１６・・板ばね、１７・・バイメタル部材、２１
・・温度センサ、２２・・高周波コンバーター、２３・
・制御回路、２４・・記録材搬送ガイド、２５・・分離
爪、Ｐ・・記録材、ｔ・・未定着トナー画像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 岳 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 太田 智市郎 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 Ｆターム(参考） 2H033 BA26 BA27 BE06 CA17 CA48 3K059 AA08 AA14 AB00 AB19 AB20 AB28 AC09 AC10 AC33 AC37 AC73 AD03 AD26 AD34 BD02 CD02 CD44 CD72 CD77 CD79

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 励磁コイルと磁性体コアを有する磁束発
   生手段と、該磁束発生手段の発生磁束の作用により電磁
   誘導発熱する誘導発熱体を有し、加熱部に記録材を導入
   搬送させて誘導発熱体の熱により記録材上の画像を加熱
   する像加熱装置において、 磁性体コアは記録材搬送方向に直交する方向で複数に分
   割されており、移動手段にて移動可能になっていること
   を特徴とする像加熱装置。
2. 【請求項２】 上記コア移動手段は形状記憶合金部材を
   含み、該形状記憶合金部材の温度に対する変位を利用し
   てコアの移動を行うものであることを特徴とする請求項
   １に記載の像加熱装置。
3. 【請求項３】 上記コア移動手段はバイメタル部材を含
   み、該バイメタル部材の温度に対する変位を利用してコ
   アの移動を行うものであることを特徴とする請求項１に
   記載の像加熱装置。
4. 【請求項４】 分割され、移動手段で移動可能な磁性体
   コアは、装置に通紙使用可能な最大サイズの記録材より
   も小さいサイズの記録材が通紙された時の加熱部の非通
   紙領域部に対応していることを特徴とする請求項１から
   ３の何れかに記載の像加熱装置。
5. 【請求項５】 誘導発熱体が回転体であることを特徴と
   する請求項１から４の何れかに記載の像加熱装置。
6. 【請求項６】 誘導発熱体が回転体であり、磁束発生手
   段の励磁コイルと磁性体コアが該回転体の内部に存在す
   ることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記
   載の像加熱装置。
7. 【請求項７】 誘導発熱体が回転体であり、磁束発生手
   段の励磁コイルと磁性体コアが該回転体の外部に存在す
   ることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の像
   加熱装置。
8. 【請求項８】 加熱部において誘導発熱体に直接または
   伝熱材を介して接触して記録材挟持搬送ニップ部を形成
   する回転加圧部材を有する請求項１から７の何れかに記
   載の像加熱装置。
9. 【請求項９】 画像を記録材に永久画像として加熱定着
   させる画像加熱定着装置であることを特徴とする請求項
   １から８の何れかに記載の像加熱装置。
10. 【請求項１０】 請求項１から９の何れかに記載の像加
    熱装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。