JP2004094076A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】誘導加熱方式の定着装置において励磁コイル３の昇温を防止するとともに、定着ローラ１にシリコンオイル３０４を均一に塗布する。
【解決手段】シリコンオイル３０４は、定着ローラ１の内部に設けたホルダー２００の長手方向一端に供給され、定着ローラ１内の励磁コイル３に浸漬しながら、ホルダー２００の長手方向他端から排出され、その後に定着ローラ１の外周面に塗布される。このとき、シリコンオイル３０４は、励磁コイル３の熱を吸収し、かつ定着ローラ１からの熱により加熱され暖められる。
【選択図】 図３
【解決手段】シリコンオイル３０４は、定着ローラ１の内部に設けたホルダー２００の長手方向一端に供給され、定着ローラ１内の励磁コイル３に浸漬しながら、ホルダー２００の長手方向他端から排出され、その後に定着ローラ１の外周面に塗布される。このとき、シリコンオイル３０４は、励磁コイル３の熱を吸収し、かつ定着ローラ１からの熱により加熱され暖められる。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定着装置、及び該定着装置を有する電子写真方式の複写機・プリンタ・ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機等の電子写真方式の画像形成装置は、例えば、像担持体としての感光体ドラム上に静電潜像を形成し、該静電潜像を可視像化しトナー像を形成し、該トナー像を転写材としてのシート上に転写し、定着装置によってシート上にトナー像を加熱定着し、このようなシートを画像形成物として出力する。
【０００３】
前記定着装置は、例えば、シート上のトナーを熱溶融させる加熱ローラとも指称される定着ローラと、該定着ローラに圧接してシートを挟持する加圧ローラとを有する。
【０００４】
前記定着ローラは中空状に形成され、この定着ローラの中心軸上には、発熱体が支持部材により支持される。前記発熱体は、例えば、ハロゲンランプ等の管状発熱ヒータより構成され、所定の電圧が印加されることにより発熱する。このハロゲンランプは定着ローラの中心軸に位置するため、ハロゲンランプから発せられた熱は定着ローラ内壁に均一に輻射され、定着ローラの外壁の温度分布は円周方向において均一となる。
【０００５】
定着ローラの外壁は、その温度が定着に適した温度（例えば、１５０〜２００℃）になるまで加熱される。この状態で定着ローラと加圧ローラは圧接しながら互いに逆方向へ回転し、トナーが付着したシートを挟持する。定着ローラと加圧ローラとの圧接部（以下、ニップ部ともいう）において、シート上のトナーは定着ローラの熱により溶解し、両ローラから作用する圧力によりシートに定着される。
【０００６】
しかし、ハロゲンランプ等から構成される発熱体を備えた上記定着装置においては、ハロゲンランプからの輻射熱を利用して定着ローラを加熱するため、電源を投入した後、定着ローラの温度が定着に適した所定温度に達するまでの時間（以下、「ウォームアップタイム」という）に、比較的長時間を要する場合がある。その間、使用者は複写機を使用することができず、長時間の待機を強いられる場合があるという問題があった。
【０００７】
一方、ウォームアップタイムの短縮を図ってユーザの操作性を向上するように多量の電力を定着ローラに印加したのでは、定着装置における消費電力が増大し、省エネルギー化に反する場合があるという問題が生じていた。
【０００８】
このため、複写機等の商品の価値を高めるためには、定着装置の省エネルギー化（低消費電力化）と、ユーザの操作性向上（クイックプリント）との両立を図ることが一層注目され重視されている。
【０００９】
かかる要請に応える装置として、特開昭５９−３３７８７号公報に、加熱源として高周波誘導を利用した誘導加熱方式の定着装置が提案されている。
【００１０】
この誘導加熱方式の定着装置は、金属導体からなる中空の発熱部材としての定着ローラの内部に励磁コイルが同心状に配置されており、この励磁コイルに高周波電流を流して生じた高周波磁界を、磁性体コアを用いて発熱部に向けて集中させることで、定着ローラに誘導渦電流を発生させ、定着ローラ自体の表皮抵抗によって定着ローラそのものをジュール発熱させるようになっている。
【００１１】
この誘導加熱方式の定着装置によれば、電気−熱変換効率がきわめて向上するため、ウォームアップタイムの短縮化が可能となる。
【００１２】
このような誘導加熱方式の定着装置にあっては、励磁コイルにより発生し磁性体コアにより収束させた磁束で、定着ローラ内面に設けた導電層に渦電流を発生させ、定着ローラをジュール熱により発熱させている。そのため、励磁コイル及び磁性体コアと定着ローラの導電層との間隔をなるべく安定して配置しなければならない。一方で、コイル線の自重・剛性により、常に同じ位置に安定させることが難しかった。そこで、定着ローラの回転軸方向を長手とし円筒状の定着ローラの内空を貫通する横長の耐熱性剛体支持ステイに励磁コイル及び磁性体コアを支持させ、さらに該耐熱性剛体支持ステイの下面側に固定されるホルダーで磁性体コアを保持させる。
【００１３】
ところで、このような誘導加熱方式の定着装置にあっては、定着ローラの内面への熱放射のために、励磁コイル周辺の温度上昇が大きくなる。そのため、励磁コイルの電気抵抗の上昇が発生し、必要電力が増加する場合があるという問題があった。また、励磁コイルの樹脂からなる被覆が熱により溶融し、励磁コイルの絶縁性が損なわれてしまう場合があるという問題があった。さらに、磁性体コアのキュリー温度以上の昇温により、発熱が停止してしまう場合があるという問題があった。
【００１４】
そこで、例えば励磁コイル及び磁性体コアの温度上昇を抑えるために、定着ローラ等の内部への送風等の冷却機構を設けるという提案がなされている。
【００１５】
また、作像工程では転写材上に原稿画像に対応する未定着トナー像が形成され、該未定着トナー像が形成された転写材は定着装置に向けて送られる。送られてきた転写材はニップ部に導かれる。転写材のニップ部通過によって転写材上の未定着トナー像は加熱・加圧され、転写材上に永久画像として定着される。
【００１６】
転写材のニップ部の通過中、オフセット現象によって転写材上の未定着トナー像の一部が定着ローラ表面に転移し、定着ローラ表面に転移したトナー（オフセットトナー）で転写材が汚染されることがある。
【００１７】
このようなオフセット現象の発生を防止するために、転写材のトナー像形成面に対向する定着ローラ表面に離型剤を塗布する離型剤塗布部材を設け、トナーが定着ローラに転移することを防止する。
【００１８】
一対の定着・加圧ローラからなる定着装置における離型剤塗布部材としては、定着ローラ又は加圧ローラに当接又は近接するフェルト部材・ウエブ部材・離型剤塗布ローラ等を有するものが提案されている。
【００１９】
例えば、前記離型剤塗布部材としては、離型剤としてのシリコンオイルをフェルト部材に含浸させ、該フェルト部材を定着ローラの表面に接触又は近接させ、定着ローラにシリコンオイルを塗布するものがある。また、定着ローラのクリーニング用ウエブ部材にシリコンオイルを含浸させ、該ウエブ部材を定着ローラに接触又は近接させ、定着ローラにシリコンオイルを塗布するものがある。また、シリコンオイルを離型剤塗布ローラに塗布し、該離型剤塗布ローラを定着ローラに接触又は近接させ、定着ローラにシリコンオイルを塗布するものがある。
【００２０】
特に離型剤塗布ローラを用いたものに関しては、該離型剤塗布ローラにブレードを当接して塗布量を制御したものや、汲み上げ用のローラの周速を変化させて塗布量を制御したものが提案されている。
【００２１】
また、離型剤塗布部材へ離型剤を供給する離型剤供給手段としては、シリコンオイル等の離型剤が収容されている容器と、該容器内の離型剤を汲み上げる汲み上げ部とを有する。前記容器内の離型剤の残量を検知する離型剤残量検知手段を有するものでは、前記容器内の離型剤の残量が前記汲み上げ部で汲み上げ不可能な量に到達すると、前記容器内に離型剤を補給することを知らせるための検知信号を出力する。
【００２２】
また、定着ローラに対して相対的に移動する支持部材で離型剤塗布部材を支持し、転写材が定着ローラと加圧ローラとの間のニップ部に進入してから進出するまでの期間中、支持部材で離型剤塗布部材を定着ローラに当接可能な位置まで移動させ、待機時等の他の期間中、支持部材で離型剤塗布部材を定着ローラから離隔可能な位置まで移動させるものがある。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の誘導加熱方式の定着装置に冷却機構を設置する場合には、励磁コイル及び磁性体コアばかりでなく定着ローラの内面までも送風により冷却するため、定着能力が損なう場合があるという問題点があった。
【００２４】
また、励磁コイルと非磁性体との一体成形にて構成されたホルダーで磁性体コアを保持する場合、定着ローラとホルダー外表面との距離が近く、定着ローラの熱放射の影響を受けやすく、励磁コイル及び磁性体コアの昇温が発生する。
【００２５】
一方、定着ローラ表面への離型剤の塗布に関しては、離型剤が低温から高温に環境が変わると粘度が変化するため、離型剤を定着ローラに均一に塗布するには、定着ローラ表面に近い温度にあらかじめ加熱し一定の粘度に保持した上で、塗布することが望ましい。
【００２６】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、励磁コイルの温度上昇を防止するとともに、定着ローラ表面へ離型剤を均一に塗布することで、良好な定着性能を有する低コストでコンパクトな誘導加熱方式の定着装置、及び該定着装置を有する画像形成装置を提供することである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第１の構成は、励磁コイル及び磁性体コアを有する磁束発生手段と、前記磁束発生手段から発生する磁束によって誘導加熱される発熱部材と、前記発熱部材に圧接しニップ部を形成する加圧部材と、前記発熱部材の記録材を加熱する面に離型剤を塗布する離型剤塗布部材とを有し、未定着トナー像を担持した記録材が前記ニップ部に搬送され該記録材上にトナー像を加熱定着する定着装置において、離型剤を前記磁束発生手段に近接又は接触するように搬送することで前記磁束発生手段の熱を離型剤に吸収させ、該離型剤を前記離型剤塗布部材に供給する離型剤供給手段を有する定着装置である。
【００２８】
本発明に係る第２の構成は、励磁コイル及び磁性体コアを有する磁束発生手段と、前記磁束発生手段から発生する磁束によって誘導加熱される発熱部材と、前記発熱部材に圧接しニップ部を形成する加圧部材と、前記発熱部材の記録材を加熱する面に離型剤を塗布する離型剤塗布部材とを有し、未定着トナー像を担持した記録材が前記ニップ部に搬送され該記録材上にトナー像を加熱定着する定着装置において、前記発熱部材の長手方向に渡り前記磁束発生手段を保持する樋状又は管状の保持部材と、前記保持部材上に離型剤を通過させ該離型剤を前記離型剤塗布部材に供給する離型剤供給手段とを有する定着装置である。
【００２９】
本発明に係る第３の構成は、上記第１又は第２の構成において、前記離型剤塗布部材は、前記発熱部材に接触又は近接して設置され前記離型剤が塗布されるローラを有する定着装置である。
【００３０】
本発明に係る第４の構成は、上記第１又は第２の構成において、前記離型剤塗布部材は、前記発熱部材に接触又は近接して設置され前記離型剤が含浸されるフェルトを有する定着装置である。
【００３１】
本発明に係る第５の構成は、上記第１又は第２の構成において、前記離型剤塗布部材は、前記発熱部材に接触又は近接して設置され前記離型剤が含浸される不織布を有する定着装置である。
【００３２】
本発明に係る第６の構成は、上記第１から第５のいずれかの構成の定着装置を有する画像形成装置である。
【００３３】
上記した構成によれば、励磁コイルの昇温を防止し、かつ発熱部材表面への均一な離型剤塗布を可能とする。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に沿って説明する。なお、本実施の形態における例示が本発明を限定することはない。
【００３５】
（実施の形態１）
以下、本発明に係る実施の形態１について図１から図４を参照して説明する。各図に共通する部材には同一の符号を付する。
【００３６】
図１は本実施の形態１に係る定着装置の縦段面図であり、図２は前記定着装置の横断面図である。
【００３７】
図１及び図２に示すように、定着装置１００は、誘導加熱される発熱部材としての定着ローラ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に押し付ける加圧部材としての弾性加圧ローラ２と、定着ローラ１の内部に長手方向に渡って設置した励磁コイル３と、同様に定着ローラ１の内部に長手方向に渡って設置した磁性体コア５とを有する。
【００３８】
前記定着ローラ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。本実施の形態１では、外径４０［ｍｍ］、厚さ０．７［ｍｍ］の鉄製のシリンダが用いられる。該シリンダを基層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ＰＦＡ１０〜５０［μｍ］等の層を設けている。
【００３９】
前記定着ローラ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を持つものを用いてもよい。さらに、非磁性材料でも、金属等の導電性のある材料は材料を薄膜にすること等により使用可能となる。
【００４０】
また、前記加圧ローラ２は、例えば、外径２０［ｍｍ］の鉄製の芯金の外周に、厚さ５［ｍｍ］・ゴム硬度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］等の表面層とを設け、外径３０［ｍｍ］の弾性ローラとしている。
【００４１】
前記定着ローラ１及び前記加圧ローラ２は互いに上下に圧接させ、両者間に所定幅の定着ニップ部（加熱ニップ部）Ｎを形成する。また、定着ローラ１及び加圧ローラ２は、装置筐体の側板１１・１１´間にそれぞれ軸受１２・１２´、１３・１３´を介して回転自在に組み込まれている。
【００４２】
前記加圧ローラ２は、定着ローラ１の回転軸方向にバネ等を用いた図示しない機構によって加圧される。本実施の形態１では、加圧ローラ２は約３０［Ｋｇ重］で荷重され、その場合圧接ニップ部Ｎのニップ幅は約６［ｍｍ］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。
【００４３】
１４は定着ローラ１の一端側に設けた駆動ギアであり、定着ローラ１は不図示の駆動源の回転力を駆動ギア１４を介して伝達され、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との摩擦力で従動回転する。加圧ローラ２は、定着ローラ１とは別の駆動手段を用いて回転させてもよい。
【００４４】
励磁コイル３は、定着ローラ１の回転軸方向を長手とし、横断面外形形状がほぼ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、外側形状を円筒状の定着ローラ１の内面にほぼ対応させた横断面ほぼ半円状の横長舟形に巻回したものであり、円筒状定着ローラ１の内面のほぼ下半面部に対応して位置する。
【００４５】
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、被覆には耐熱温度２２０℃のポリアミドイミド被覆を使用した。本実施の形態１において、被覆材料としては、耐熱性が２００［℃］以上のものが好ましくポリアミドイミド以外には例えばポリイミド被覆等を使用してもよい。
【００４６】
磁性体コア５は、磁性体の横長板状部材５ａ、５ｂ、５ｃを横断面略Ｔ字型に組み合わせて構成される。横長板状部材５ｂ、５ａ、５ｂ´はＴ字型の縦部となり、励磁コイルボビン４の中央部に長手方向に沿って設けた縦溝穴の中に嵌入される。また、横長板状部材５ｃ、５ｃ´はＴ字型の横部となり、励磁コイルボビン４の上面において、縦部となる横長板状部材５ｂ、５ａ、５ｂ´の両脇にそれぞれ配置される。
【００４７】
Ｔ字型磁性体コア５の縦部５ｂ、５ａ、５ｂ´の下面は定着ニップ部Ｎに正対する。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。
【００４８】
磁性体コア５の材料としては高透磁率かつ低損失のものを用いる。例えば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とともに磁気遮蔽のために用いている。本実施の形態１では、トーキン製２５００Ｂを用いている。
【００４９】
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。この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。
【００５０】
励磁コイル３には、励磁コイル３表面に当接するようにコイル温度センサ７が配置されている。コイル温度センサ７は定着ローラ１の回転軸方向において、大サイズ記録紙（例えばＡ３サイズ）の用紙端部より中央側で、かつ小サイズ記録紙（例えばＡ４縦送りサイズ）の用紙端部より端部側の位置に配置されている。コイル温度センサ７は、給紙制御回路２６に接続されており、検知温度に応じて所定の搬送間隔毎に給紙を実行する制御を行っている。
【００５１】
上記の励磁コイル３、励磁コイルボビン４、及び磁性体コア５は、定着ローラ１回転軸方向を長手とし円筒状定着ローラ１の内部を貫通する横長の耐熱製剛体支持ステイ６に固定することで定着ローラ１の内部で支持される。
【００５２】
また、上記の励磁コイル３、励磁コイルボビン４、磁性体コア５、及びコイル温度センサ７等は、前記支持ステイ６とともに磁束発生手段アセンブリを構成する。該磁束発生手段アセンブリを円筒状の定着ローラ１の内部に挿入し、支持ステイ６の長手両端部を装置筐体側の固定部材１５、１５´に固定支持させる。定着ローラ１の内部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。
【００５３】
また、前記磁束発生手段アセンブリは、定着ローラ１の内部で樋状の保持部材としてのホルダー２００によって長手方向に渡り保持される。なお、前記ホルダー２００を管状とし、その内部に磁束発生手段アセンブリを設置し保持してもよい。
【００５４】
２１は温度センサであり、この温度センサ２１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の検出信号は制御回路２２に入力される。制御回路２２は、温度センサ２１から入力され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ように自動制御する。
【００５５】
２４は記録材搬送ガイドであり、未定着のトナー像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。
【００５６】
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。
【００５７】
このように、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。
【００５８】
定着ローラ１の表面温度は、温度センサ２１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。
【００５９】
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ることで定着ローラ１が電磁誘導加熱され、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Ｎ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。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。
【００６０】
次に、本実施の形態１に特徴的な部分について説明する。
【００６１】
図３は本実施の形態１に係る定着ローラ１の長手方向構成説明図である。
【００６２】
定着ローラ１に塗布される離型剤としてのシリコンオイル３０４は、図３に示すように、装置内に設けたオイルタンク３０５に収容されている。
【００６３】
前記オイルタンク３０５内のシリコンオイル３０４は、ポンプ３０３により注入側チューブ３０２で運搬され、上記ホルダー２００の長手方向一側端に注入される。そして、シリコンオイル３０４は、ホルダー２００上を長手方向に通過しながら、定着ローラ１内の励磁コイル３の配置部に流れ込む。このとき、シリコンオイル３０４は、励磁コイル３や磁性体コア５から熱を吸収したり、定着ローラ１の発熱により加熱されたりする。シリコンオイル３０４は、このように加熱されながらホルダー２００上を通過し、ホルダー２００の長手方向他側端から排出側チューブ３０１に排出される。その後、不図示のポンプにより後述のオイルパン４０４に供給される。これらのシリコンオイル３０４の供給手段が離型剤供給手段である。
【００６４】
なお、シリコンオイル３０４がホルダー２００上を通過するときに、励磁コイル３がシリコンオイル３０４に浸漬されることで、励磁コイル３の冷却がより効率的になる。
【００６５】
図４に本実施の形態１に係る離型剤塗布部材４００の構成を示す。
【００６６】
前記離型剤塗布部材４００は、上記した離型剤供給手段からシリコンオイル３０４が供給されるオイルパン４０４と、定着ローラ１の外周面に近接又は接触して設置されたオイル塗布ローラ４０２と、前記オイル塗布ローラ４０２の外周面に設けられたブレード４０１と、前記オイルパン４０４から前記オイル塗布ローラ１へとシリコンオイル３０４を供給する汲み上げローラ４０３・４０５とを有する。なお、前記オイル塗布ローラ４０２を有する離型剤塗布部材４００としてはこのような構成に限定されない。
【００６７】
前記オイル塗布ローラ４０２には、前記オイルパン４０４から汲み上げローラ４０３・４０５によって汲み上げられたシリコンオイル３０４が塗布される。そして、前記オイル塗布ローラ４０２上のシリコンオイル３０４は、前記ブレード４０１によって均一化され、定着ローラ１の外周面に塗布される。
【００６８】
このとき、定着ローラ１に塗布されるシリコンオイル３０４は、定着ローラ１内をホルダー２００上に沿って通過したため、定着ローラ１の表面温度と近い温度である。そのため、シリコンオイル３０４の粘度が温度変化によって急激に変動することがないため、定着ローラ１にシリコンオイル３０４を均一に塗布することができる。
【００６９】
このように、本実施の形態１によれば、励磁コイル３の昇温を防止するとともに、シリコンオイル３０４を定着ローラ１に均一に塗布することができる。
【００７０】
（実施の形態２）
以下、本発明に係る実施の形態２について図５を参照して説明する。前出の図に共通する部材には同一の符号を付する。
【００７１】
本実施の形態２は、離型剤塗布部材の構成が異なるほかは、上記した実施の形態１とほぼ同様の構成とする。
【００７２】
図５に本実施の形態２に係る離型剤塗布部材５００の構成を示す。
【００７３】
前記離型剤塗布部材５００は、離型剤供給手段からシリコンオイル３０４が供給されるオイルパン５０２と、一方端が定着ローラ１の外周面に近接又は接触して設置され、他方端が前記オイルパンに浸漬されたオイル塗布フェルト５０１とを有する。なお、前記オイル塗布フェルト５０１を有する離型剤塗布部材５００としてはこのような構成に限定されない。
【００７４】
前記オイル塗布フェルト５０１には、前記オイルパン５０２からシリコンオイル３０４が含浸される。前記オイル塗布フェルト５０１に含浸されたシリコンオイル３０４は定着ローラ１の外周面に塗布される。
【００７５】
このとき、定着ローラ１に塗布されるシリコンオイル３０４は、定着ローラ１内をホルダー２００上に沿って通過したため、定着ローラ１の表面温度と近い温度である。そのため、シリコンオイル３０４の粘度が温度変化によって急激に変動することがないため、定着ローラ１にシリコンオイル３０４を均一に塗布することができる。
【００７６】
このように、本実施の形態２によれば、上記した実施の形態１と同様に、励磁コイル３の昇温を防止するとともに、シリコンオイル３０４を定着ローラ１に均一に塗布することができる。
【００７７】
（実施の形態３）
以下、本発明に係る実施の形態３について図６を参照して説明する。前出の図に共通する部材には同一の符号を付する。
【００７８】
本実施の形態３は、離型剤塗布部材の構成が異なるほかは、上記した実施の形態１とほぼ同様の構成とする。
【００７９】
図６に本実施の形態３に係る離型剤塗布部材６００の構成を示す。
【００８０】
前記離型剤塗布部材６００は、離型剤供給手段からシリコンオイル３０４が供給されるオイルパン６０５と、不織布からなるオイル塗布ウエブ６０３と、前記オイル塗布ウエブ６０３の一方側をオイルパン６０５内で保持する送りローラ６０４と、前記オイル塗布ウエブ６０３の他方側を巻き取る巻取りローラ６０１と、前記オイル塗布ウエブ６０３を定着ローラ１に近接又は接触させる押し当てローラ６０２とを有する。なお、前記オイル塗布ウエブ６０３を有する離型剤塗布部材６００としてはこのような構成に限定されない。
【００８１】
前記オイル塗布ウエブ６０３には、前記オイルパン５０２からシリコンオイル３０４が含浸される。該オイル塗布ウエブ６０３は、前記送りローラ６０４から送られ、押し当てローラ６０２により定着ローラ１の外周面に当接又は近接され、巻取りローラ６０１により巻き取られる。
【００８２】
押し当てローラ６０２で定着ローラ１に塗布されるシリコンオイル３０４は、定着ローラ１内をホルダー２００上に沿って通過したため、定着ローラ１の表面温度と近い温度である。そのため、シリコンオイル３０４の粘度が温度変化によって急激に変動することがないため、定着ローラ１にシリコンオイル３０４を均一に塗布することができる。
【００８３】
このように、本実施の形態３によれば、上記した実施の形態１と同様に、励磁コイル３の昇温を防止するとともに、シリコンオイル３０４を定着ローラ１に均一に塗布することができる。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、誘導加熱方式の定着装置において、励磁コイルの昇温を防止するとともに、発熱部材に離型剤を均一に塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る定着装置の縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る定着装置の横断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る定着ローラの長手方向構成説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る定着装置の断面図。
【図５】本発明の実施の形態２に係る定着装置の断面図。
【図６】本発明の実施の形態３に係る定着装置の断面図。
【符号の説明】
１・・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（５ａ、５ｂ、５ｂ´、５ｃ、５ｃ´）・・磁性体コア
６・・支持ステイ
７・・コイル温度センサ
１１、１１´・・側板
１２、１２´・・軸受
１３、１３´・・軸受
１４・・駆動ギア
１５、１５´・・固定部材
２１・・温度センサ
２２・・制御回路
２３・・高周波コンバーター
２４・・記録材搬送ガイド
２５・・分離爪
２６・・給紙制御回路
Ｎ・・定着ニップ部
Ｐ・・記録材
ｔ・・未定着トナー画像
１００・・定着装置
２００・・ホルダー
３０１・・注入側チューブ
３０２・・排出側チューブ
３０３・・ポンプ
３０４・・シリコンオイル
３０５・・オイルタンク
４００・・離型剤塗布部材
４０１・・ブレード
４０２・・オイル塗布ローラ
４０３、４０５・・汲み上げローラ
４０４・・オイルパン
５００・・離型剤塗布部材
５０１・・オイル塗布フェルト
５０２・・オイルパン
６００・・離型剤塗布部材
６０１・・巻き取りローラ
６０２・・押し当てローラ
６０３・・オイル塗布ウエブ
６０４・・送りローラ
６０５・・オイルパン
【発明の属する技術分野】
本発明は、定着装置、及び該定着装置を有する電子写真方式の複写機・プリンタ・ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機等の電子写真方式の画像形成装置は、例えば、像担持体としての感光体ドラム上に静電潜像を形成し、該静電潜像を可視像化しトナー像を形成し、該トナー像を転写材としてのシート上に転写し、定着装置によってシート上にトナー像を加熱定着し、このようなシートを画像形成物として出力する。
【０００３】
前記定着装置は、例えば、シート上のトナーを熱溶融させる加熱ローラとも指称される定着ローラと、該定着ローラに圧接してシートを挟持する加圧ローラとを有する。
【０００４】
前記定着ローラは中空状に形成され、この定着ローラの中心軸上には、発熱体が支持部材により支持される。前記発熱体は、例えば、ハロゲンランプ等の管状発熱ヒータより構成され、所定の電圧が印加されることにより発熱する。このハロゲンランプは定着ローラの中心軸に位置するため、ハロゲンランプから発せられた熱は定着ローラ内壁に均一に輻射され、定着ローラの外壁の温度分布は円周方向において均一となる。
【０００５】
定着ローラの外壁は、その温度が定着に適した温度（例えば、１５０〜２００℃）になるまで加熱される。この状態で定着ローラと加圧ローラは圧接しながら互いに逆方向へ回転し、トナーが付着したシートを挟持する。定着ローラと加圧ローラとの圧接部（以下、ニップ部ともいう）において、シート上のトナーは定着ローラの熱により溶解し、両ローラから作用する圧力によりシートに定着される。
【０００６】
しかし、ハロゲンランプ等から構成される発熱体を備えた上記定着装置においては、ハロゲンランプからの輻射熱を利用して定着ローラを加熱するため、電源を投入した後、定着ローラの温度が定着に適した所定温度に達するまでの時間（以下、「ウォームアップタイム」という）に、比較的長時間を要する場合がある。その間、使用者は複写機を使用することができず、長時間の待機を強いられる場合があるという問題があった。
【０００７】
一方、ウォームアップタイムの短縮を図ってユーザの操作性を向上するように多量の電力を定着ローラに印加したのでは、定着装置における消費電力が増大し、省エネルギー化に反する場合があるという問題が生じていた。
【０００８】
このため、複写機等の商品の価値を高めるためには、定着装置の省エネルギー化（低消費電力化）と、ユーザの操作性向上（クイックプリント）との両立を図ることが一層注目され重視されている。
【０００９】
かかる要請に応える装置として、特開昭５９−３３７８７号公報に、加熱源として高周波誘導を利用した誘導加熱方式の定着装置が提案されている。
【００１０】
この誘導加熱方式の定着装置は、金属導体からなる中空の発熱部材としての定着ローラの内部に励磁コイルが同心状に配置されており、この励磁コイルに高周波電流を流して生じた高周波磁界を、磁性体コアを用いて発熱部に向けて集中させることで、定着ローラに誘導渦電流を発生させ、定着ローラ自体の表皮抵抗によって定着ローラそのものをジュール発熱させるようになっている。
【００１１】
この誘導加熱方式の定着装置によれば、電気−熱変換効率がきわめて向上するため、ウォームアップタイムの短縮化が可能となる。
【００１２】
このような誘導加熱方式の定着装置にあっては、励磁コイルにより発生し磁性体コアにより収束させた磁束で、定着ローラ内面に設けた導電層に渦電流を発生させ、定着ローラをジュール熱により発熱させている。そのため、励磁コイル及び磁性体コアと定着ローラの導電層との間隔をなるべく安定して配置しなければならない。一方で、コイル線の自重・剛性により、常に同じ位置に安定させることが難しかった。そこで、定着ローラの回転軸方向を長手とし円筒状の定着ローラの内空を貫通する横長の耐熱性剛体支持ステイに励磁コイル及び磁性体コアを支持させ、さらに該耐熱性剛体支持ステイの下面側に固定されるホルダーで磁性体コアを保持させる。
【００１３】
ところで、このような誘導加熱方式の定着装置にあっては、定着ローラの内面への熱放射のために、励磁コイル周辺の温度上昇が大きくなる。そのため、励磁コイルの電気抵抗の上昇が発生し、必要電力が増加する場合があるという問題があった。また、励磁コイルの樹脂からなる被覆が熱により溶融し、励磁コイルの絶縁性が損なわれてしまう場合があるという問題があった。さらに、磁性体コアのキュリー温度以上の昇温により、発熱が停止してしまう場合があるという問題があった。
【００１４】
そこで、例えば励磁コイル及び磁性体コアの温度上昇を抑えるために、定着ローラ等の内部への送風等の冷却機構を設けるという提案がなされている。
【００１５】
また、作像工程では転写材上に原稿画像に対応する未定着トナー像が形成され、該未定着トナー像が形成された転写材は定着装置に向けて送られる。送られてきた転写材はニップ部に導かれる。転写材のニップ部通過によって転写材上の未定着トナー像は加熱・加圧され、転写材上に永久画像として定着される。
【００１６】
転写材のニップ部の通過中、オフセット現象によって転写材上の未定着トナー像の一部が定着ローラ表面に転移し、定着ローラ表面に転移したトナー（オフセットトナー）で転写材が汚染されることがある。
【００１７】
このようなオフセット現象の発生を防止するために、転写材のトナー像形成面に対向する定着ローラ表面に離型剤を塗布する離型剤塗布部材を設け、トナーが定着ローラに転移することを防止する。
【００１８】
一対の定着・加圧ローラからなる定着装置における離型剤塗布部材としては、定着ローラ又は加圧ローラに当接又は近接するフェルト部材・ウエブ部材・離型剤塗布ローラ等を有するものが提案されている。
【００１９】
例えば、前記離型剤塗布部材としては、離型剤としてのシリコンオイルをフェルト部材に含浸させ、該フェルト部材を定着ローラの表面に接触又は近接させ、定着ローラにシリコンオイルを塗布するものがある。また、定着ローラのクリーニング用ウエブ部材にシリコンオイルを含浸させ、該ウエブ部材を定着ローラに接触又は近接させ、定着ローラにシリコンオイルを塗布するものがある。また、シリコンオイルを離型剤塗布ローラに塗布し、該離型剤塗布ローラを定着ローラに接触又は近接させ、定着ローラにシリコンオイルを塗布するものがある。
【００２０】
特に離型剤塗布ローラを用いたものに関しては、該離型剤塗布ローラにブレードを当接して塗布量を制御したものや、汲み上げ用のローラの周速を変化させて塗布量を制御したものが提案されている。
【００２１】
また、離型剤塗布部材へ離型剤を供給する離型剤供給手段としては、シリコンオイル等の離型剤が収容されている容器と、該容器内の離型剤を汲み上げる汲み上げ部とを有する。前記容器内の離型剤の残量を検知する離型剤残量検知手段を有するものでは、前記容器内の離型剤の残量が前記汲み上げ部で汲み上げ不可能な量に到達すると、前記容器内に離型剤を補給することを知らせるための検知信号を出力する。
【００２２】
また、定着ローラに対して相対的に移動する支持部材で離型剤塗布部材を支持し、転写材が定着ローラと加圧ローラとの間のニップ部に進入してから進出するまでの期間中、支持部材で離型剤塗布部材を定着ローラに当接可能な位置まで移動させ、待機時等の他の期間中、支持部材で離型剤塗布部材を定着ローラから離隔可能な位置まで移動させるものがある。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の誘導加熱方式の定着装置に冷却機構を設置する場合には、励磁コイル及び磁性体コアばかりでなく定着ローラの内面までも送風により冷却するため、定着能力が損なう場合があるという問題点があった。
【００２４】
また、励磁コイルと非磁性体との一体成形にて構成されたホルダーで磁性体コアを保持する場合、定着ローラとホルダー外表面との距離が近く、定着ローラの熱放射の影響を受けやすく、励磁コイル及び磁性体コアの昇温が発生する。
【００２５】
一方、定着ローラ表面への離型剤の塗布に関しては、離型剤が低温から高温に環境が変わると粘度が変化するため、離型剤を定着ローラに均一に塗布するには、定着ローラ表面に近い温度にあらかじめ加熱し一定の粘度に保持した上で、塗布することが望ましい。
【００２６】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、励磁コイルの温度上昇を防止するとともに、定着ローラ表面へ離型剤を均一に塗布することで、良好な定着性能を有する低コストでコンパクトな誘導加熱方式の定着装置、及び該定着装置を有する画像形成装置を提供することである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第１の構成は、励磁コイル及び磁性体コアを有する磁束発生手段と、前記磁束発生手段から発生する磁束によって誘導加熱される発熱部材と、前記発熱部材に圧接しニップ部を形成する加圧部材と、前記発熱部材の記録材を加熱する面に離型剤を塗布する離型剤塗布部材とを有し、未定着トナー像を担持した記録材が前記ニップ部に搬送され該記録材上にトナー像を加熱定着する定着装置において、離型剤を前記磁束発生手段に近接又は接触するように搬送することで前記磁束発生手段の熱を離型剤に吸収させ、該離型剤を前記離型剤塗布部材に供給する離型剤供給手段を有する定着装置である。
【００２８】
本発明に係る第２の構成は、励磁コイル及び磁性体コアを有する磁束発生手段と、前記磁束発生手段から発生する磁束によって誘導加熱される発熱部材と、前記発熱部材に圧接しニップ部を形成する加圧部材と、前記発熱部材の記録材を加熱する面に離型剤を塗布する離型剤塗布部材とを有し、未定着トナー像を担持した記録材が前記ニップ部に搬送され該記録材上にトナー像を加熱定着する定着装置において、前記発熱部材の長手方向に渡り前記磁束発生手段を保持する樋状又は管状の保持部材と、前記保持部材上に離型剤を通過させ該離型剤を前記離型剤塗布部材に供給する離型剤供給手段とを有する定着装置である。
【００２９】
本発明に係る第３の構成は、上記第１又は第２の構成において、前記離型剤塗布部材は、前記発熱部材に接触又は近接して設置され前記離型剤が塗布されるローラを有する定着装置である。
【００３０】
本発明に係る第４の構成は、上記第１又は第２の構成において、前記離型剤塗布部材は、前記発熱部材に接触又は近接して設置され前記離型剤が含浸されるフェルトを有する定着装置である。
【００３１】
本発明に係る第５の構成は、上記第１又は第２の構成において、前記離型剤塗布部材は、前記発熱部材に接触又は近接して設置され前記離型剤が含浸される不織布を有する定着装置である。
【００３２】
本発明に係る第６の構成は、上記第１から第５のいずれかの構成の定着装置を有する画像形成装置である。
【００３３】
上記した構成によれば、励磁コイルの昇温を防止し、かつ発熱部材表面への均一な離型剤塗布を可能とする。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に沿って説明する。なお、本実施の形態における例示が本発明を限定することはない。
【００３５】
（実施の形態１）
以下、本発明に係る実施の形態１について図１から図４を参照して説明する。各図に共通する部材には同一の符号を付する。
【００３６】
図１は本実施の形態１に係る定着装置の縦段面図であり、図２は前記定着装置の横断面図である。
【００３７】
図１及び図２に示すように、定着装置１００は、誘導加熱される発熱部材としての定着ローラ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に押し付ける加圧部材としての弾性加圧ローラ２と、定着ローラ１の内部に長手方向に渡って設置した励磁コイル３と、同様に定着ローラ１の内部に長手方向に渡って設置した磁性体コア５とを有する。
【００３８】
前記定着ローラ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。本実施の形態１では、外径４０［ｍｍ］、厚さ０．７［ｍｍ］の鉄製のシリンダが用いられる。該シリンダを基層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ＰＦＡ１０〜５０［μｍ］等の層を設けている。
【００３９】
前記定着ローラ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を持つものを用いてもよい。さらに、非磁性材料でも、金属等の導電性のある材料は材料を薄膜にすること等により使用可能となる。
【００４０】
また、前記加圧ローラ２は、例えば、外径２０［ｍｍ］の鉄製の芯金の外周に、厚さ５［ｍｍ］・ゴム硬度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］等の表面層とを設け、外径３０［ｍｍ］の弾性ローラとしている。
【００４１】
前記定着ローラ１及び前記加圧ローラ２は互いに上下に圧接させ、両者間に所定幅の定着ニップ部（加熱ニップ部）Ｎを形成する。また、定着ローラ１及び加圧ローラ２は、装置筐体の側板１１・１１´間にそれぞれ軸受１２・１２´、１３・１３´を介して回転自在に組み込まれている。
【００４２】
前記加圧ローラ２は、定着ローラ１の回転軸方向にバネ等を用いた図示しない機構によって加圧される。本実施の形態１では、加圧ローラ２は約３０［Ｋｇ重］で荷重され、その場合圧接ニップ部Ｎのニップ幅は約６［ｍｍ］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。
【００４３】
１４は定着ローラ１の一端側に設けた駆動ギアであり、定着ローラ１は不図示の駆動源の回転力を駆動ギア１４を介して伝達され、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との摩擦力で従動回転する。加圧ローラ２は、定着ローラ１とは別の駆動手段を用いて回転させてもよい。
【００４４】
励磁コイル３は、定着ローラ１の回転軸方向を長手とし、横断面外形形状がほぼ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、外側形状を円筒状の定着ローラ１の内面にほぼ対応させた横断面ほぼ半円状の横長舟形に巻回したものであり、円筒状定着ローラ１の内面のほぼ下半面部に対応して位置する。
【００４５】
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、被覆には耐熱温度２２０℃のポリアミドイミド被覆を使用した。本実施の形態１において、被覆材料としては、耐熱性が２００［℃］以上のものが好ましくポリアミドイミド以外には例えばポリイミド被覆等を使用してもよい。
【００４６】
磁性体コア５は、磁性体の横長板状部材５ａ、５ｂ、５ｃを横断面略Ｔ字型に組み合わせて構成される。横長板状部材５ｂ、５ａ、５ｂ´はＴ字型の縦部となり、励磁コイルボビン４の中央部に長手方向に沿って設けた縦溝穴の中に嵌入される。また、横長板状部材５ｃ、５ｃ´はＴ字型の横部となり、励磁コイルボビン４の上面において、縦部となる横長板状部材５ｂ、５ａ、５ｂ´の両脇にそれぞれ配置される。
【００４７】
Ｔ字型磁性体コア５の縦部５ｂ、５ａ、５ｂ´の下面は定着ニップ部Ｎに正対する。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。
【００４８】
磁性体コア５の材料としては高透磁率かつ低損失のものを用いる。例えば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とともに磁気遮蔽のために用いている。本実施の形態１では、トーキン製２５００Ｂを用いている。
【００４９】
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。この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。
【００５０】
励磁コイル３には、励磁コイル３表面に当接するようにコイル温度センサ７が配置されている。コイル温度センサ７は定着ローラ１の回転軸方向において、大サイズ記録紙（例えばＡ３サイズ）の用紙端部より中央側で、かつ小サイズ記録紙（例えばＡ４縦送りサイズ）の用紙端部より端部側の位置に配置されている。コイル温度センサ７は、給紙制御回路２６に接続されており、検知温度に応じて所定の搬送間隔毎に給紙を実行する制御を行っている。
【００５１】
上記の励磁コイル３、励磁コイルボビン４、及び磁性体コア５は、定着ローラ１回転軸方向を長手とし円筒状定着ローラ１の内部を貫通する横長の耐熱製剛体支持ステイ６に固定することで定着ローラ１の内部で支持される。
【００５２】
また、上記の励磁コイル３、励磁コイルボビン４、磁性体コア５、及びコイル温度センサ７等は、前記支持ステイ６とともに磁束発生手段アセンブリを構成する。該磁束発生手段アセンブリを円筒状の定着ローラ１の内部に挿入し、支持ステイ６の長手両端部を装置筐体側の固定部材１５、１５´に固定支持させる。定着ローラ１の内部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。
【００５３】
また、前記磁束発生手段アセンブリは、定着ローラ１の内部で樋状の保持部材としてのホルダー２００によって長手方向に渡り保持される。なお、前記ホルダー２００を管状とし、その内部に磁束発生手段アセンブリを設置し保持してもよい。
【００５４】
２１は温度センサであり、この温度センサ２１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の検出信号は制御回路２２に入力される。制御回路２２は、温度センサ２１から入力され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ように自動制御する。
【００５５】
２４は記録材搬送ガイドであり、未定着のトナー像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。
【００５６】
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。
【００５７】
このように、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。
【００５８】
定着ローラ１の表面温度は、温度センサ２１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。
【００５９】
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ることで定着ローラ１が電磁誘導加熱され、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Ｎ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。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。
【００６０】
次に、本実施の形態１に特徴的な部分について説明する。
【００６１】
図３は本実施の形態１に係る定着ローラ１の長手方向構成説明図である。
【００６２】
定着ローラ１に塗布される離型剤としてのシリコンオイル３０４は、図３に示すように、装置内に設けたオイルタンク３０５に収容されている。
【００６３】
前記オイルタンク３０５内のシリコンオイル３０４は、ポンプ３０３により注入側チューブ３０２で運搬され、上記ホルダー２００の長手方向一側端に注入される。そして、シリコンオイル３０４は、ホルダー２００上を長手方向に通過しながら、定着ローラ１内の励磁コイル３の配置部に流れ込む。このとき、シリコンオイル３０４は、励磁コイル３や磁性体コア５から熱を吸収したり、定着ローラ１の発熱により加熱されたりする。シリコンオイル３０４は、このように加熱されながらホルダー２００上を通過し、ホルダー２００の長手方向他側端から排出側チューブ３０１に排出される。その後、不図示のポンプにより後述のオイルパン４０４に供給される。これらのシリコンオイル３０４の供給手段が離型剤供給手段である。
【００６４】
なお、シリコンオイル３０４がホルダー２００上を通過するときに、励磁コイル３がシリコンオイル３０４に浸漬されることで、励磁コイル３の冷却がより効率的になる。
【００６５】
図４に本実施の形態１に係る離型剤塗布部材４００の構成を示す。
【００６６】
前記離型剤塗布部材４００は、上記した離型剤供給手段からシリコンオイル３０４が供給されるオイルパン４０４と、定着ローラ１の外周面に近接又は接触して設置されたオイル塗布ローラ４０２と、前記オイル塗布ローラ４０２の外周面に設けられたブレード４０１と、前記オイルパン４０４から前記オイル塗布ローラ１へとシリコンオイル３０４を供給する汲み上げローラ４０３・４０５とを有する。なお、前記オイル塗布ローラ４０２を有する離型剤塗布部材４００としてはこのような構成に限定されない。
【００６７】
前記オイル塗布ローラ４０２には、前記オイルパン４０４から汲み上げローラ４０３・４０５によって汲み上げられたシリコンオイル３０４が塗布される。そして、前記オイル塗布ローラ４０２上のシリコンオイル３０４は、前記ブレード４０１によって均一化され、定着ローラ１の外周面に塗布される。
【００６８】
このとき、定着ローラ１に塗布されるシリコンオイル３０４は、定着ローラ１内をホルダー２００上に沿って通過したため、定着ローラ１の表面温度と近い温度である。そのため、シリコンオイル３０４の粘度が温度変化によって急激に変動することがないため、定着ローラ１にシリコンオイル３０４を均一に塗布することができる。
【００６９】
このように、本実施の形態１によれば、励磁コイル３の昇温を防止するとともに、シリコンオイル３０４を定着ローラ１に均一に塗布することができる。
【００７０】
（実施の形態２）
以下、本発明に係る実施の形態２について図５を参照して説明する。前出の図に共通する部材には同一の符号を付する。
【００７１】
本実施の形態２は、離型剤塗布部材の構成が異なるほかは、上記した実施の形態１とほぼ同様の構成とする。
【００７２】
図５に本実施の形態２に係る離型剤塗布部材５００の構成を示す。
【００７３】
前記離型剤塗布部材５００は、離型剤供給手段からシリコンオイル３０４が供給されるオイルパン５０２と、一方端が定着ローラ１の外周面に近接又は接触して設置され、他方端が前記オイルパンに浸漬されたオイル塗布フェルト５０１とを有する。なお、前記オイル塗布フェルト５０１を有する離型剤塗布部材５００としてはこのような構成に限定されない。
【００７４】
前記オイル塗布フェルト５０１には、前記オイルパン５０２からシリコンオイル３０４が含浸される。前記オイル塗布フェルト５０１に含浸されたシリコンオイル３０４は定着ローラ１の外周面に塗布される。
【００７５】
このとき、定着ローラ１に塗布されるシリコンオイル３０４は、定着ローラ１内をホルダー２００上に沿って通過したため、定着ローラ１の表面温度と近い温度である。そのため、シリコンオイル３０４の粘度が温度変化によって急激に変動することがないため、定着ローラ１にシリコンオイル３０４を均一に塗布することができる。
【００７６】
このように、本実施の形態２によれば、上記した実施の形態１と同様に、励磁コイル３の昇温を防止するとともに、シリコンオイル３０４を定着ローラ１に均一に塗布することができる。
【００７７】
（実施の形態３）
以下、本発明に係る実施の形態３について図６を参照して説明する。前出の図に共通する部材には同一の符号を付する。
【００７８】
本実施の形態３は、離型剤塗布部材の構成が異なるほかは、上記した実施の形態１とほぼ同様の構成とする。
【００７９】
図６に本実施の形態３に係る離型剤塗布部材６００の構成を示す。
【００８０】
前記離型剤塗布部材６００は、離型剤供給手段からシリコンオイル３０４が供給されるオイルパン６０５と、不織布からなるオイル塗布ウエブ６０３と、前記オイル塗布ウエブ６０３の一方側をオイルパン６０５内で保持する送りローラ６０４と、前記オイル塗布ウエブ６０３の他方側を巻き取る巻取りローラ６０１と、前記オイル塗布ウエブ６０３を定着ローラ１に近接又は接触させる押し当てローラ６０２とを有する。なお、前記オイル塗布ウエブ６０３を有する離型剤塗布部材６００としてはこのような構成に限定されない。
【００８１】
前記オイル塗布ウエブ６０３には、前記オイルパン５０２からシリコンオイル３０４が含浸される。該オイル塗布ウエブ６０３は、前記送りローラ６０４から送られ、押し当てローラ６０２により定着ローラ１の外周面に当接又は近接され、巻取りローラ６０１により巻き取られる。
【００８２】
押し当てローラ６０２で定着ローラ１に塗布されるシリコンオイル３０４は、定着ローラ１内をホルダー２００上に沿って通過したため、定着ローラ１の表面温度と近い温度である。そのため、シリコンオイル３０４の粘度が温度変化によって急激に変動することがないため、定着ローラ１にシリコンオイル３０４を均一に塗布することができる。
【００８３】
このように、本実施の形態３によれば、上記した実施の形態１と同様に、励磁コイル３の昇温を防止するとともに、シリコンオイル３０４を定着ローラ１に均一に塗布することができる。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、誘導加熱方式の定着装置において、励磁コイルの昇温を防止するとともに、発熱部材に離型剤を均一に塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る定着装置の縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る定着装置の横断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る定着ローラの長手方向構成説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る定着装置の断面図。
【図５】本発明の実施の形態２に係る定着装置の断面図。
【図６】本発明の実施の形態３に係る定着装置の断面図。
【符号の説明】
１・・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（５ａ、５ｂ、５ｂ´、５ｃ、５ｃ´）・・磁性体コア
６・・支持ステイ
７・・コイル温度センサ
１１、１１´・・側板
１２、１２´・・軸受
１３、１３´・・軸受
１４・・駆動ギア
１５、１５´・・固定部材
２１・・温度センサ
２２・・制御回路
２３・・高周波コンバーター
２４・・記録材搬送ガイド
２５・・分離爪
２６・・給紙制御回路
Ｎ・・定着ニップ部
Ｐ・・記録材
ｔ・・未定着トナー画像
１００・・定着装置
２００・・ホルダー
３０１・・注入側チューブ
３０２・・排出側チューブ
３０３・・ポンプ
３０４・・シリコンオイル
３０５・・オイルタンク
４００・・離型剤塗布部材
４０１・・ブレード
４０２・・オイル塗布ローラ
４０３、４０５・・汲み上げローラ
４０４・・オイルパン
５００・・離型剤塗布部材
５０１・・オイル塗布フェルト
５０２・・オイルパン
６００・・離型剤塗布部材
６０１・・巻き取りローラ
６０２・・押し当てローラ
６０３・・オイル塗布ウエブ
６０４・・送りローラ
６０５・・オイルパン
Claims (6)
- 励磁コイル及び磁性体コアを有する磁束発生手段と、前記磁束発生手段から発生する磁束によって誘導加熱される発熱部材と、前記発熱部材に圧接しニップ部を形成する加圧部材と、前記発熱部材の記録材を加熱する面に離型剤を塗布する離型剤塗布部材とを有し、未定着トナー像を担持した記録材が前記ニップ部に搬送され該記録材上にトナー像を加熱定着する定着装置において、
離型剤を前記磁束発生手段に接触又は近接するように搬送することで前記磁束発生手段の熱を離型剤に吸収させ、該離型剤を前記離型剤塗布部材に供給する離型剤供給手段を有することを特徴とする定着装置。 - 励磁コイル及び磁性体コアを有する磁束発生手段と、前記磁束発生手段から発生する磁束によって誘導加熱される発熱部材と、前記発熱部材に圧接しニップ部を形成する加圧部材と、前記発熱部材の記録材を加熱する面に離型剤を塗布する離型剤塗布部材とを有し、未定着トナー像を担持した記録材が前記ニップ部に搬送され該記録材上にトナー像を加熱定着する定着装置において、
前記発熱部材の長手方向に渡り前記磁束発生手段を保持する樋状又は管状の保持部材と、前記保持部材上に離型剤を通過させ該離型剤を前記離型剤塗布部材に供給する離型剤供給手段とを有することを特徴とする定着装置。 - 前記離型剤塗布部材は、前記発熱部材に接触又は近接して設置され前記離型剤が塗布されるローラを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
- 前記離型剤塗布部材は、前記発熱部材に接触又は近接して設置され前記離型剤が含浸されるフェルトを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
- 前記離型剤塗布部材は、前記発熱部材に接触又は近接して設置され前記離型剤が含浸される不織布を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
- 請求項１から５のいずれかに記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
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| JP2002257498A JP2004094076A (ja) | 2002-09-03 | 2002-09-03 | 定着装置及び画像形成装置 |
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| JP2004094076A true JP2004094076A (ja) | 2004-03-25 |
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| JP2002257498A Pending JP2004094076A (ja) | 2002-09-03 | 2002-09-03 | 定着装置及び画像形成装置 |
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| JP (1) | JP2004094076A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007054147A1 (de) * | 2007-11-12 | 2009-05-20 | Khs Ag | Leimwalze sowie Etikettieraggregat mit einer solchen Leimwalze |
-
2002
- 2002-09-03 JP JP2002257498A patent/JP2004094076A/ja active Pending
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| DE102007054147A1 (de) * | 2007-11-12 | 2009-05-20 | Khs Ag | Leimwalze sowie Etikettieraggregat mit einer solchen Leimwalze |
| US9725200B2 (en) | 2007-11-12 | 2017-08-08 | Khs Gmbh | Beverage bottling plant with heated information-adding equipment and information-adding equipment |
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