JP2674955B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、定着装置に係り、とく
に電子写真記録システムの一部をなす加熱加圧方式の定
着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真記録システムの一部をなす定着
装置については、従来より多くの方式が提案されている
が、安全性や信頼性，或いは記録媒体対応，出力速度対
応，原価，更にはメンテナンス等の面から現在では加熱
加圧方式の定着装置が大多数を占めている。

【０００３】図６に、代表的な加熱加圧方式の従来例を
示す。この図６に示す従来例は、上側に配置されたヒー
トローラ１０１と、このヒートローラ１０１に当接し図
６の下側に配置された加圧ローラ１０２とからなる一対
のニップローラ系を要部として構成されている。

【０００４】この内、ヒートローラ１０１は、円筒状の
回転加熱体１０１Ａと、この回転加熱体１０１Ａ内に装
備された発熱源としてのハロゲンランプ１０１Ｂと、回
転加熱体１０１Ａの外周囲の温度を測定する温度センサ
１０１Ｃとを備えた構成となっている。そして、このヒ
ートローラ１０１は駆動装置（図示せず）により外部か
ら回転駆動されるようになっている。この場合、前述し
た回転加熱体１０１Ａは、ハロゲンランプ１０１Ｂから
の輻射熱によって内面より加熱されるようになってい
る。

【０００５】また、加圧ローラ１０２は、加圧力を発す
る加圧主軸１０２Ａと、この加圧主軸１０２Ａの周囲に
固定装備された円筒状で肉厚の耐熱性弾性層からなる加
圧ローラ本体１０２Ｂと備えた構成となっている。そし
て、この加圧ローラ１０２は、前述したヒートローラ１
０１側に向けて常時所定の押圧力が印加され、同時にヒ
ートローラ１０１に付勢されて従動回転するようなって
いる。

【０００６】そして、例えば図示の矢印Ａ，Ｂの方向へ
回転するヒートローラ１０１と加圧ローラ１０２との間
を、図６のヒートローラ１０１側にトナーが付された用
紙が搬入されると、このトナーが用紙に加熱加圧され定
着される。符号１０５，１０６はそれぞれ用紙ガイドを
示す。

【０００７】また、近年においては、図７に示すような
円筒状の耐熱性薄肉体を用いた加熱加圧式の定着装置も
実用化されている。

【０００８】この図７における定着装置は、その加熱ロ
ーラ機構２０１が、図６におけるヒートローラ及びハロ
ゲンランプに代えて、円筒状耐熱性薄肉体２０１Ａとラ
イン状発熱体２０１Ｂとを装備し、更にライン状発熱体
２０１Ｂを固定支持すると共に円筒状耐熱性薄肉体２０
１Ａの回転を案内する馬蹄形固定ガイド２０１Ｃを備え
た構成となっている。符号２０１Ｄはライン状発熱体２
０１Ｂの温度を検出する温度センサを示す。

【０００９】この図７において、加圧ローラ２０２は、
加圧力を発する加圧主軸２０２Ａと、この加圧主軸２０
２Ａの周囲に固定装備された円筒状の加圧ローラ本体２
０２Ｂと備え、前述した図６における加圧ローラ１０２
と同一に構成ている。符号２０５，２０６はそれぞれ用
紙ガイドを示す。

【００１０】そして、この図７の従来例にあっては、加
圧ローラ２０２が駆動装置（図示せず）によって回転駆
動され、この加圧ローラ２０２に付勢されて、加熱ロー
ラ機構２０１はその円筒状耐熱性薄肉体２０１Ａ部分が
従動回転するようになっている。

【００１１】ここで、円筒状耐熱性薄肉体２０１Ａとし
ては、一般に、ニッケル電鋳，ポリイミドフィルム等が
使用され、ライン状発熱体としては、セラミック製ヒー
タ，シーズヒータ，或いは面状ヒータ等が使用されてい
る。

【００１２】そして、例えば図示の矢印の方向へ回転す
る加熱ローラ機構２０１と加圧ローラ２０２との間を、
図７の加熱ローラ機構２０１側がトナー現像された用紙
が搬入されると、このトナーが用紙に加熱加圧され定着
される。

【００１３】更に、誘導加熱の手法を定着装置に用いた
ものとしては、例えば、特公平５−９０２７号公報，特
公平４−７３１５５号公報，実開平４−５５０５５号公
報等がある。

【００１４】この内、特公平５−９０２７号公報記載の
ものは、ヒートローラを、励磁鉄心と補助鉄心とにより
形成される閉磁路に併設し、ヒートローラ肉厚を貫通す
る磁束によって発生するうず電流でジュール熱を発生さ
せて当該ヒートローラを加熱するものである。

【００１５】また、特公平４−７３１５５号公報記載の
ものは、ヒートローラの長手方向の中心部に形成した貫
通穴と外側及び両端とを磁性部材をもって閉磁路を形成
し、ヒートローラの貫通穴内に位置する部分以外のとこ
ろには積層鉄芯と磁性ブロックとをもって二層構造と
し、貫通穴内に位置した部分の磁性部材に励磁コイルが
巻装された構造のもので、励磁コイルに交流電流が印加
されることで、先の閉磁路内に配設されるヒートローラ
を電磁誘導加熱させるというものである。

【００１６】更に、実開平４−５５０５５号公報記載の
ものは、前述した図６で示した定着装置でのハロゲンラ
ンプに相当する部分を、電磁誘導加熱コイル部に置き換
えたもので、コイルに高周波電源からの出力が印加さ
れ、ヒートローラを電磁誘導加熱させるようになってい
る。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
従来例にあって、まず、図６に示したハロゲンランプ内
蔵のヒートローラによるものは、ハロゲンランプの発生
熱が一部対流熱として失われるほか、均一加熱されるヒ
ートローラの加圧ローラ接触部以外からの熱損失が多
く、このため、全体的に熱効率が悪いという不都合があ
った。また、この図６に示す従来例にあっては、ヒート
ローラ自体が比較的大きい熱容量を有しており、これに
対してヒートローラ内側から加熱していくため作動可能
となるのに比較的長いウォームアップタイムがかかり、
全体的に作業能率が悪く且つ消費電力が大きいという不
都合があった。

【００１８】また、この図６に示すこの従来例にあって
は、ヒートローラの長手方向の両端部で温度低下があ
り、均一な温度分布を形成し難いこと、更には、ハロゲ
ンランプがガラス製でありヒートローラ内への組立取付
や交換時に取扱いづらく破損等の危険性があり、メンテ
ナンス等にあっても作業性が悪い等の不都合があった。

【００１９】図７で示す従来例では、図６の構成のもの
に比べてウォームアップタイムが短くなり、消費電力の
低減がはかれるなどの利点はあるものの、ライン状発熱
体による直接加熱であることから、ライン状発熱体の温
度変動が、直接定着性能に影響を与えるため、用紙当接
面の温度差が斑状となり、それがそのままトナー定着の
品質に影響して加熱定着されたトナーが経時的に斑点状
に微小剥離を起こすという不都合が生じていた。

【００２０】更に、特公平５−９０２７号公報記載のも
のは、ヒートローラ全体を昇温させる構造であるた
め、前述した図６の従来例の場合と同様に熱効率は悪
く、ウォームアップタイムもかかるという不都合があ
り、複数の脚部をもつ鉄心をヒートローラ厚みを介し
て対向装備させることからヒートローラの中心軸部分の
貫通穴の直径も大きくなり、装置全体が大型し、取付調
整に多くの手間と時間がかかるという不都合が生じてい
た。

【００２１】また、特公平４−７３１５５号公報記載の
ものは、これまでの誘導加熱作用を利用した定着装置の
中では比較的課題に対応した構成となってはいるもの
の、ヒートローラ全体を均一に昇温させるようになっ
ているため熱効率が悪く、鉄のかたまりに近いので重
量があり、更に二重構造の部分もあって取付組立がやっ
かいであり、コスト的に高価となり生産性も悪いという
不都合があった。

【００２２】そして、実開平４−５５０５５号公報記載
のものは、ヒートローラと加熱コイル部が離れている
ため電磁誘導作用による発熱効率が悪く、ヒートロー
ラ全体を昇温させるものであり、このため、ウォームア
ップタイムがかかり熱効率も悪い、という不都合があっ
た。

【００２３】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例に有する不都合
を改善し、とくにウォームアップタイムを短くすると共
に，消費電力の低減を図った定着装置を提供すること
を、その目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は、その請求項１
においては、用紙搬送路の一方の側に配設されたヒー ト
ローラ機構部と、用紙搬送路の他方の側に配設されヒー
トローラ機構部に当接して回転する加圧ローラ機構部と
を有する定着装置において、ヒートローラ機構部を、加
圧ローラ機構部に当接する側の所定領域に配設された導
電性部材からなる発熱体と、この発熱体に併設され該発
熱体を誘導加熱する誘導加熱コイル部とを含む構成と
し、発熱体を、所定の肉厚を備えた円筒状部材の一部に
より構成すると共に、この円筒状部材の一部により構成
された発熱体と加圧ローラ機構部との間に、発熱体に外
接して回転する円筒状で且つ耐熱性を備えた円筒状耐熱
性薄肉体を回転自在に装備し、この円筒状耐熱性薄肉体
の内部に誘導加熱コイルを装備した、という構成を採っ
ている。

【００２５】その請求項２においては、用紙搬送路の一
方の側に配設されたヒートローラ機構部と、用紙搬送路
の他方の側に配設されヒートローラ機構部に当接して回
転する加圧ローラ機構部とを有する定着装置において、
ヒートローラ機構部を、加圧ローラ機構部に当接する側
の所定領域に配設された導電性部材からなる発熱体を含
む構成とすると共に、この発熱体を所定の肉厚を備えた
円筒状部材の一部により構成し、加圧ローラ機構部が、
円筒状で且つ耐熱性を備えた円筒状耐熱性薄肉体と、こ
の円筒状耐熱性薄肉体内でヒートローラ機構部の発熱体
に近接した位置に固定装備され当該発熱体を誘導加熱す
る誘導加熱コイル部とを含む構成とした、という構成を
採っている。

【００２６】その請求項３においては、請求項２記載の
定着装置において、加圧ローラ機構部側の円筒状耐熱性
薄肉体の外面に、耐熱性弾性部材からなる耐熱性弾性薄
層を装着した、という構成を採っている。

【００２７】その請求項４においては、発熱体を、円筒
状耐熱性薄肉体の回転方向の上流側に沿って幾分延設し
た、という構成を採っている。

【００２８】その請求項５においては、用紙搬送路の一
方の側に配設されヒートローラ機構部と、用紙搬送路の
他方の側に配設されヒートローラ機構部に当接して回転
する 加圧ローラ機構部とを有する定着装置において、ヒ
ートローラ機構部が、加圧ローラ機構部に当接する側の
所定領域に配設された透磁率の比較的大きい導電性部材
からなる発熱体を含む構成とすると共に、加圧ローラ機
構部が、透磁率の比較的大きい回転支軸と、この回転支
軸に巻装された誘導加熱コイル部と、回転支軸の両端部
に固着されて加圧ローラ本体部を支持すると共に，透磁
率が比較的大きく且つその周囲の一部がヒートローラ機
構部の発熱体に近接して配置されたフランジとを含む構
成とした、という構成を採っている。

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】これによって前述した目的を達成しようと
するものである。

【００３３】

【作用】請求項１記載の発明にあっては、誘導加熱コイ
ル部に外部から交流電流が通電されると、電磁誘導作用
により発熱体と誘導加熱コイル部間に生じる交番磁束に
起因して発熱体内に渦電流が生じ、これによってジュー
ル熱が発生して当該発熱体が自己発熱し所定の温度に昇
温される。この発熱箇所は誘導加熱コイル部の配置され
た箇所，即ち加圧ローラ機構部に当接する箇所の周囲に
限定される。そして、トナーがヒートローラ機構部側の
面に付された状態で現像された用紙が搬入されると、こ
のヒートローラ機構部と加圧ローラ機構部によって定着
が行なわれる。

【００３４】請求項２記載の発明にあっては、誘導加熱
コイル部に外部から交流電流が通電されると、電磁誘導
作用により発熱体と誘導加熱コイル部間に生じる交番磁
束に起因して発熱体内に渦電流が生じ、これにとってジ
ュール熱が発生して当該発熱体が自己発熱し所定の温度
に昇温される。この場合、発熱体はヒートローラ機構部
に装備されており，また誘導加熱コイル部は加圧ローラ
機構部側に装備されているが、両者は用紙搬送路を介し
て近接装備されていることから、請求項１の場合と全く
同様に作用して発熱体が自己発熱し所定の温度に昇温さ
れる。以下、前述した請求項１の場合と同様の定着が動
作が実行される。

【００３５】請求項３乃至請求項４記載の発明にあって
は、前述した請求項１又は請求項２記載の発明とほぼ同
様に作用し、同様の動作が実行される。

【００３６】請求項５記載の発明にあっては、誘導加熱
コイル部が加圧ローラ機構部側に設けられた回転支軸に
巻装され且つ回転支軸とヒートローラ機構部側の発熱体
とで所定の空隙を介して閉磁気回路を構成しており、こ
のため、誘導加熱コイル部で形成された交番磁束は空隙
箇所で一部伝播損失が生じるが，そのほかは前述した請
求項２記載の発明と同様に作用し、同様の動作が実行さ
れる。

【００３７】

【第１実施例】以下、本発明の第１実施例を図１及び図
２に基づいて説明する。

【００３８】先ず、図１に基づいて本発明の基本原理を
説明する。用紙搬送路の一方の側（上側）に配設された
ヒートローラ機構部１と、用紙搬送路の他方の側（下
側）に配設され前述したヒートローラ機構部１に当接し
て回転する加圧ローラ機構部２とを備えている。

【００３９】ヒートローラ機構部１は、その一部が前述
した加圧ローラ機構部１に当接して配設された導電性部
材からなる円筒状の発熱体３と、この円筒状の発熱体３
の内側に装備され該発熱体３の前述した加圧ローラ機構
部２との当接領域を誘導加熱する誘導加熱コイル部４と
を備えている。

【００４０】上記円筒状の発熱体３は、本実施例では所
定の肉厚を備え図１の時計方向に回転自在に装備されて
いる。この円筒状の発熱体３は、ケイ素鋼或いは炭素鋼
等の渦電流を発生しやすい磁性材料よりなり、図示しな
い駆動装置により駆動されるようになっている。

【００４１】この円筒状の発熱体３を誘導加熱する誘導
加熱コイル部４は、平坦な渦巻き状の励磁コイルにより
構成され、前述した円筒状の発熱体３の内面に僅かな空
隙をおいて固定装備されている。また、この誘導加熱コ
イル部４は、円筒状の発熱体３の内面に対向する側に、
耐熱性樹脂あるいはセラミック等よりなる絶縁性層を備
えている。

【００４２】誘導加熱コイル部４の発熱体３側には、そ
の中央部に温度センサ４Ａが装備されている。この温度
センサ４Ａからの温度情報に基づいて、図示しない制御
機構が、発熱体３の一部で誘導加熱コイル部４により誘
導加熱される部分の温度をトナー定着に必要な最適温度
に設定制御するようになっている。符号５，６は、それ
ぞれ用紙搬送路の一部を構成する用紙ガイドを示す。

【００４３】また、加圧ローラ機構部２は、加圧力を発
する加圧主軸２Ａと、この加圧主軸２Ａの周囲に固定装
備された円筒状で肉厚の耐熱性弾性層からなる加圧ロー
ラ本体２Ｂと備えた構成となっている。そして、この加
圧ローラ機構部２は、前述したヒートローラ機構部１側
に向けて常時所定の押圧力が印加され、同時に当該ヒー
トローラ機構部１に付勢されて従動回転するようなって
いる。

【００４４】次に、この図１に示す定着装置の動作を説
明する。

【００４５】回転駆動手段（図示せず）によりヒートロ
ーラ機構部１が図１の矢印Ａの方向へ回転すると、これ
に従動して加圧ローラ機構部２が矢印Ｂの方向へ回転す
る。また、誘導加熱コイル部４に交流電流が供給され、
誘導加熱コイル部４に最も近い領域の発熱体３の一部
（加圧ローラ機構部２に当接する部分の所定範囲）との
間に交番磁束が鎖交し、当該発熱体３の一部が励磁され
て渦電流が生じ、これによってジュール熱が発生し自己
発熱して昇温される。

【００４６】ここで、誘導加熱コイル部４には周波数５
〜２０〔ＫＨｚ〕の交流電流が通電されるようになって
いる。そして、発熱体３の前述した加圧ローラ機構部２
との接触部分における温度が定着に必要な温度になる
と、該温度情報は温度センサ４Ａによって図示しない制
御手段に送られ、装置全体が稼働状態に設定される。

【００４７】そして、被加熱定着物（トナーが付された
用紙）が定着されるべき面をヒートローラ機構部１側に
して用紙ガイド５に沿って搬入されると、接触部分で
は、ヒートローラ機構部１より熱供給がなされ、加圧ロ
ーラ機構部２からの圧力で押圧され、これによって被定
着物は熱圧力定着され、その後は排出側の用紙ガイド６
に沿って排出される。

【００４８】このため、円筒状の発熱体３は、加圧ロー
ラ機構部２に当接する一定領域のみが加熱されるように
なっていることから、円筒状の発熱体３の全体を加熱す
るのと異なりウォームアップタイムを大幅に短くするこ
とができ、同時に消費電力を有効に低減することがで
き、更に円筒状の発熱体３を誘導加熱コイル部４により
部分的に且つ集中的に加熱するようになっていることか
ら、当該加熱される発熱体３の発熱領域は外部に対して
は斑状になることなく，その全面が均一に温度設定され
ることとなり、従って、定着性能およびその信頼性を著
しく向上させることができるという利点がある。

【００４９】即ち、この定着装置の利点についてまとめ
ると以下のようになる。

【００５０】．被定着用紙の加熱を行う発熱体を電磁
誘導作用により自己発熱させるようにしたので、短時間
加熱および均一加熱ができ、加熱効率もよく、組み立て
調整及び温度制御も容易となる。 ．被定着用紙へ熱供給を行う位置付近のみを加熱する
ようにしているため、発熱体から効率よく被定着用紙側
への放熱が行なわれ、加熱効率にすぐれた構成である。 ．従来のライン状発熱体による加熱方法に比較して、
温度制御精度を低減することができ、周囲環境変動や各
種の被定着用紙の熱特性，或いは被定着用紙の搬送スピ
ードアップにも柔軟に対応することができる。

【００５１】ここで、上記実施例において、誘導加熱コ
イル部４をヒートローラ機構部１と加圧ローラ機構部２
とを結ぶ軸線に対して左右対象に装備した場合を例示し
たが、この誘導加熱コイル部４については円筒状の発熱
体３の回転方向の上流側に向けて幾分延設してもよい。

【００５２】次に、当該第１実施例を図２に基づいて具
体的に説明する。

【００５３】この図２に示す定着装置は、用紙搬送路の
一方の側（図２の上側）に配設されたヒートローラ機構
部１１と、用紙搬送路の他方の側（図２の下側）に配設
されヒートローラ機構部１１に当接して回転する加圧ロ
ーラ機構部１２とを備えている。

【００５４】ヒートローラ機構部１１は、加圧ローラ機
構部１２に当接する側の所定領域に配設された導電性部
材からなる発熱体１３と、この発熱体１３に併設され該
発熱体１３を誘導加熱する誘導加熱コイル部１４とを備
えている。ここで、発熱体１３は、所定の肉厚を備えた
円筒状部材の一部と同等の形状，即ちその中心軸に沿っ
て短冊状に切り出した部材と同等の形状に設定されてい
る。

【００５５】ヒートローラ機構部１１は、更に、発熱体
１３と前述した加圧ローラ機構部１２との間に、前述し
た発熱体１３に内接し且つ加圧ローラ機構部１２を駆動
側として従動回転する円筒状で且つ耐熱性を備えた円筒
状耐熱性薄肉体１１Ａを備えている。

【００５６】この円筒状耐熱性薄肉体１１Ａは、厚み２
０〔μｍ〕〜０．１〔ｍｍ〕程度のポリイミド樹脂系よ
りなる肉薄フィルムで形成され、図示しない機構によっ
て回転自在に支持されている。

【００５７】また、発熱体１３は、ケイ素鋼，炭素鋼等
の渦電流の発生しやすい磁性材料より形成され、前述し
た円筒状耐熱性薄肉体１１Ａの回転方向の上流側に沿っ
て幾分延設された状態で当該円筒状耐熱性薄肉体１１Ａ
の内側に固定装備されている。同時に、誘導加熱コイル
部１４も発熱体１３とー体的に、円筒状耐熱性薄肉体１
１Ａの回転方向の上流側に沿って延設されている。符号
１３Ａは発熱体１３の温度を検出する温度センサを示
す。

【００５８】更に、この図２では、加圧ローラ機構部１
２は、加圧力を発する加圧主軸１２Ａと，この加圧主軸
１２Ａの周囲に固定装備された円筒状の加圧ローラ本体
１２Ｂと備え、前述した図１の場合と同一に構成されて
いる。また、この加圧ローラ機構部１２は、とくに加圧
ローラ機構部１２側を回転駆動側としている点に構成上
の特徴を備えている。この場合、加圧ローラ回転駆動用
の連結ギア系は、非磁性材料にて構成されている。

【００５９】

【００６０】このようにすると、発熱体１３が固定され
た状態で装備されているため発熱効率が良好となり、回
転する円筒状のもの（図１の場合）に比較すると、固定
されてしかも大きさの限られた発熱体１３を加熱するも
のであることから、一定温度になるまでの立ち上がりも
早く、誘導加熱コイル部１４による消費電力も大幅に少
なくなり、更に軽量化を図り得るという利点がある。

【００６１】また、発熱体１３と誘導加熱コイル部１４
とが、円筒状耐熱性薄肉体１１Ａの回転方向の上流側に
沿って幾分延設された状態で該円筒状耐熱性薄肉体１１
Ａの内側に固定装備されているため、厚さが薄く且つ熱
容量が少ない円筒状耐熱性薄肉体１１Ａを予め余熱する
こととなり、かかる点において定着動作は有効に且つ確
実に実行されるようになっている。

【００６２】更に、発熱体１３と誘導加熱コイル部１４
とを円筒状耐熱性薄肉体１４の回転方向の上流側に沿っ
て幾分延設した場合を例示したが、この発熱体１３およ
び誘導加熱コイル部１４については必ずしも延設しなく
てもよい。

【００６３】

【第２実施例】次に、第２実施例を図３に基づいて説明
する。

【００６４】この図３に示す第２実施例は、発熱体２３
がヒートローラ機構部２１に装備され、誘導加熱用コイ
ル部２５が加圧ローラ機構部２２側に装備されている点
に構成上の特色を有している。

【００６５】即ち、この図３において、ヒートローラ機
構部２１は、加圧ローラ機構部２２に当接する側の所定
領域に配設された導電性部材からなる発熱体２３と、こ
の発熱体２３に外接して回転する円筒状で且つ耐熱性を
備えた円筒状耐熱性薄肉体２１Ａとを備えている。ここ
で、発熱体２３は、所定の肉厚を備えた円筒状部材の一
部と同等の形状，即ちその中心軸に沿って短冊状に切り
出した部材と同等の形状に設定され、前述した円筒状耐
熱性薄肉体２１Ａの回転方向の上流側に沿って幾分延設
されている。ここで、このヒートローラ機構部２１は原
動車をなし、その駆動連結ギア系は非磁性材料にて構成
されている。

【００６６】また、加圧ローラ機構部２２は、円筒状で
且つ耐熱性を備えた円筒状耐熱性薄肉体２２Ａと、この
円筒状耐熱性薄肉体２２Ａ内で前述したヒートローラ機
構部２１の発熱体２３に近接した位置に固定装備されて
当該発熱体２３を誘導加熱する誘導加熱コイル部２４と
を備えている。符号２３Ａは温度センサを示す。

【００６７】更に、加圧ローラ機構部２２の要部をなす
円筒状耐熱性薄肉体２２Ａの外面周囲には、フッソ系或
いはシリコン系の耐熱性弾性部材からなる耐熱性弾性薄
層２６が装着されている。これによって加圧ローラ機構
部２２は、前述したヒートローラ機構部２１に対してそ
の加圧機能を有効に発揮し得るようになっている。

【００６８】その他、発熱体２３の素材および円筒状耐
熱性薄肉体２１Ａ，２２Ａの素材等については、前述し
た図２の実施例と同一のものが使用されている。符号２
８，２９はそれぞれ用紙ガイドを示す。

【００６９】このようにしても、前述した図２に示す実
施例とほぼ同等の作用効果を有するほか、とくに発熱体
２３がヒートローラ機構部２１に，又誘導加熱コイル部
２４を加圧ローラ機構部２２側にそれぞれ別れて装備さ
れているので、誘導加熱コイル部２４が発熱体２３に
直接接することがなくなり、かかる点において誘導加熱
コイル部２４の耐久性を増大することができ、装置全
体の小型化を図ることができ、これまで表面汚れやキ
ズ等においてたびたび交換する必要があったヒートロー
ラ機構部が低コストで交換可能となる、等の利点があ
る。

【００７０】ここで、この第２実施例では、耐熱性弾性
薄層２６を円筒状耐熱性薄肉体２２Ａの外面周囲に装備
した場合を例示したが、この耐熱性弾性薄層２６につい
ては必ずしも円筒状耐熱性薄肉体２２Ａに装備しなくて
もよい。また、この耐熱性弾性薄層２６を、ヒートロー
ラ機構部２１の円筒状耐熱性薄肉体２１Ａと加圧ローラ
機構部２２側の円筒状耐熱性薄肉体２２Ａの両方に装備
してもよい。

【００７１】また、加圧ローラ機構部２２側の円筒状耐
熱性薄肉体２２Ａについては、同等に機能するものであ
れば他の素材のものを使用してもよい。

【００７２】

【００７３】

【００７４】

【００７５】

【００７６】

【００７７】

【第３実施例】次に、第３実施例を図４ないし図５に基
づいて説明する。

【００７８】この図４ないし図５において、ヒートロー
ラ機構部４１は、加圧ローラ機構部４２に当接する側の
所定領域に配設され透磁率が比較的大きい導電性部材か
らなる発熱体４３と、この発熱体４３に外接して回転す
る円筒状で且つ耐熱性を備えた円筒状耐熱性薄肉体４１
Ａとを備えている。

【００７９】ここで、発熱体４３は、所定の肉厚を備え
た円筒状部材の一部と同等の形状，即ちその中心軸に沿
って短冊状に切り出した部材と同等の形状に設定され、
前述した円筒状耐熱性薄肉体４１Ａの回転方向の上流側
に沿って幾分延設されている。この発熱体４３は、ケイ
素鋼、炭素鋼等のうず電流を発生しやすい磁性材料よっ
て形成されている。符号４３Ａは温度センサを示す。

【００８０】また、加圧ローラ機構部４２は、透磁率の
比較的大きい回転支軸４２Ａと、この回転支軸４２Ａに
巻装された誘導加熱コイル部４２Ｂと、回転支軸４２Ａ
と同軸にて加圧ローラ本体部４４を両端から支持すると
共に，透磁率が比較的大きく且つその周囲の一部が前述
したヒートローラ機構部４１の発熱体４３に近接して，
回転支軸４２Ａと軸受けを介して配置されたフランジ４
２Ｃとを備えている。ここで、回転支軸４２Ａとフラン
ジ４２Ｃについては、例えば粒子相互間が絶縁された透
磁率が比較的大きい焼結合金等で構成するとよい。

【００８１】前述した加圧ローラ本体部４４は、うず電
流の発生効率の低いアルミニュウム系あるいはセラミッ
ク等を基材として構成され、その外周面には、スキンコ
ーディングまたはチューブを有したフッ素系多孔類耐熱
弾性部材からなる耐熱性弾性薄層４６が装着されてい
る。符号４７は非磁性耐熱性材料よりなる片面側をフラ
ンジ４２Ｃに同軸に固定された加圧ローラ用駆動ギヤを
示す。

【００８２】次に、上記図４ないし図５に示す第３実施
例の動作を説明する。

【００８３】装置全体を動作状態に設定すると、回転駆
動装置（図示せず）の駆動力が加圧ローラ用駆動ギヤ４
７を介して伝達され、これによって、まず加圧ローラ機
構部４２が回転し、これに従動してヒートローラ機構部
４１の円筒状耐熱性薄肉体４１Ａが回転する。

【００８４】一方、誘導加熱コイル部４２Ｂに交流電流
が通電されると、図５の点線のループで交番磁束が発生
し、発熱体４３では渦電流が生じ、ジュール熱が発生し
て自己発熱する。具体的には、誘導加熱コイル部４２Ｂ
が加圧ローラ機構部４２側に設けられた回転支軸４２Ａ
に巻装され且つ回転支軸４２Ａとヒートローラ機構部４
１側の発熱体４３とで所定の空隙を介して閉磁気回路が
構成され、このため、誘導加熱コイル部４２Ｂで形成さ
れた交番磁束は空隙箇所で一部伝播損失が生じるが，そ
のほかは発熱体４３に有効に作用する。

【００８５】そして、この発熱体４３が定着に必要な温
度になると、ヒートローラ機構部４１側にトナーが付さ
れた用紙が搬入されて熱圧力定着が行なわれる。そし
て、熱圧力定着された用紙は、再び用紙ガイドに沿って
排出される。

【００８６】このようにしても、前述した図３に示す実
施例とほぼ同様の作用効果を得ることができるほか、加
圧ローラ機構部４２の回転支軸４２Ａに誘導加熱コイル
部４２Ｂを設けることにより、加圧ローラ機構部４２内
のスペースを有効に活用することができ、また回転支軸
４２Ａの両端部のフランジを介して交番磁束ループを形
成することができるので、効率よい誘導加熱を行うこと
ができる。

【００８７】ここで、上記第３実施例においては、ヒー
トローラ機構部４１が円筒状耐熱性薄肉体４１Ａとその
内径側に装備した発熱体４３とを有する場合について例
示したが、このヒートローラ機構部４１については、導
電性部材からなる肉厚の円筒状の発熱体で構成してもよ
い。

【００８８】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、発熱体は電磁誘導作用により加圧
ローラ機構部に当接する側の所定領域のみを加熱するよ
うになっていることから、発熱体の加熱速度を極端に速
くすることができ、このためウォームアップタイムを大
幅に短くすることができ、加熱箇所が限られていること
から従来の全体加熱のものに比較して消費電力を有効に
低減することができ、更に発熱体を誘導加熱コイル部に
より部分的に且つ集中的に加熱するようにしたことか
ら、当該加熱される発熱体の発熱領域は外部に対しては
斑状になることなく，その全面が均一温度に設定される
こととなり、従って、定着性能およびその信頼性を著し
く向上させることができるという従来にない優れた定着
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本原理を説明する概略断面図であ
る。

【図２】本発明の第１実施例を示す概略断面図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す概略断面図である。

【図４】本発明の第３実施例を示す概略断面図である。

【図５】図４のＡーＡ線に沿った概略断面図である。

【図６】従来例を示す概略断面図である。

【図７】他の従来例を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１，１１，２１，３１，４１ ヒートローラ機構部 ２，１２，２２，３２，４２ 加圧ローラ機構部 ３，１３，２３，３３，４３ 発熱体 ４，１４，２４，３４，４２Ｂ 誘導加熱コイル部 １１Ａ，２１Ａ，２２Ａ，３２Ａ，４１Ａ 円筒状耐熱
性薄肉体 ２６，３１Ａ，４６ 耐熱性弾性薄層 ４２Ａ 回転支軸 ４２Ｃ フランジ ４４ 加圧ローラ本体部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−261763（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−120538（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−210327（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−11648（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−165351（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−51659（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 用紙搬送路の一方の側に配設されたヒー
   トローラ機構部と、前記用紙搬送路の他方の側に配設さ
   れ前記ヒートローラ機構部に当接して回転する加圧ロー
   ラ機構部とを有する定着装置において、 前記ヒートローラ機構部を、前記加圧ローラ機構部に当
   接する側の所定領域に配設された導電性部材からなる発
   熱体と、この発熱体に併設され該発熱体を誘導加熱する
   誘導加熱コイル部とを含む構成とし、 前記発熱体を、所定の肉厚を備えた円筒状部材の一部に
   より構成すると共に、この円筒状部材の一部により構成
   された発熱体と前記加圧ローラ機構部との間に、前記発
   熱体に外接して回転する円筒状で且つ耐熱性を備えた円
   筒状耐熱性薄肉体を回転自在に装備し、 この円筒状耐熱性薄肉体の内部に前記誘導加熱コイルを
   装備したことを特徴とする 定着装置。
2. 【請求項２】 用紙搬送路の一方の側に配設されたヒー
   トローラ機構部と、前記用紙搬送路の他方の側に配設さ
   れ前記ヒートローラ機構部に当接して回転する加圧ロー
   ラ機構部とを有する定着装置において、 前記ヒートローラ機構部を、前記加圧ローラ機構部に当
   接する側の所定領域に配設された導電性部材からなる発
   熱体を含む構成とすると共に、この発熱体を所定の肉厚
   を備えた円筒状部材の一部により構成し、 前記加圧ローラ機構部が、円筒状で且つ耐熱性を備えた
   円筒状耐熱性薄肉体と、この円筒状耐熱性薄肉体内で前
   記ヒートローラ機構部の発熱体に近接した位置に固定装
   備され当該発熱体を誘導加熱する誘導加熱コイル部とを
   含む構成としたことを特徴とする定着装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の定着装置において、前記
   加圧ローラ機構部側の円筒状耐熱性薄肉体の外面に、耐
   熱性弾性部材からなる耐熱性弾性薄層を装着したことを
   特徴とする定着装置。
4. 【請求項４】 前記発熱体を、前記円筒状耐熱性薄肉体
   の回転方向の 上流側に沿って幾分延設したことを特徴と
   する請求項１，２又は３記載の定着装置。
5. 【請求項５】 用紙搬送路の一方の側に配設されヒート
   ローラ機構部と、前記用紙搬送路の他方の側に配設され
   前記ヒートローラ機構部に当接して回転する加圧ローラ
   機構部とを有する定着装置において、 前記ヒートローラ機構部が、前記加圧ローラ機構部に当
   接する側の所定領域に配設された透磁率の比較的大きい
   導電性部材からなる発熱体を含む構成とすると共に、 前記加圧ローラ機構部が、透磁率の比較的大きい回転支
   軸と、この回転支軸に巻装された誘導加熱コイル部と、
   前記回転支軸の両端部に固着されて加圧ローラ本体部を
   支持すると共に，透磁率が比較的大きく且つその周囲の
   一部が前記ヒートローラ機構部の発熱体に近接して配置
   されたフランジとを含む構成としたことを特徴とする定
   着装置。