JP3487470B2 - 誘導発熱ローラ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機、ファクシミ
リ、プリンタなどの画像形成装置に用いられる誘導発熱
ローラ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、ファクシミリ、プリンタなどの
画像形成装置においては、原稿画像を読み取って得た画
像信号や外部からの画像信号によりトナー像を用紙に形
成し、この用紙上のトナー像を加熱定着装置により用紙
に定着させている。加熱定着装置は、通常、２本の定着
ローラにバネなどの加圧手段で圧接させて定着ローラを
定着ヒータで加熱し、用紙が２本の定着ローラのニップ
部を通過する時に用紙上のトナー像を定着ローラによる
加熱で用紙に定着させている。また、定着ローラの表面
温度をサーミスタにより検知し、その検知温度に応じて
制御手段により定着ヒータへの通電を制御して定着ロー
ラの表面温度を一定の温度に制御している。

【０００３】特開昭５３ー５０８４４号公報には、コア
に巻き付けられた巻線と、この巻線の外周に複数個に分
割して配設された耐熱断熱層と、この耐熱断熱層を被覆
する誘導発熱層とを有する加熱ローラであって、耐熱断
熱層を誘導発熱層の各端部のみに配置して加熱ローラ中
央部を凹状に湾曲させ、用紙搬送時に用紙を広げる向き
の力を作用させて安定した用紙送りを行うようにした加
熱ローラが記載されている。この加熱ローラは加熱定着
装置の定着ローラとして用いられる。

【０００４】特開平２ー１２７９１号公報には、回転自
在に支持されたローラの周壁にローラの軸心方向に一様
で気液２相の熱媒体を封入したジャケット室を設け、こ
のローラの内部に軸心方向に複数の誘導発熱機構を配置
し、この複数の誘導発熱機構の間における前記ローラの
内周壁面に前記ローラをその半径方向に向かって拡張ま
たは縮小させる膨縮機構を設けた誘導発熱ローラであっ
て、加熱定着装置の定着ローラとして用いられてニップ
部の圧によるたわみ量を矯正するようにしたものが記載
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記特開昭５３ー５０
８４４号公報記載の加熱ローラは、コアに巻き付けられ
た巻線と、この巻線の外周に複数個に分割して配設され
た耐熱断熱層と、この耐熱断熱層を被覆する誘導発熱層
とを有する加熱ローラであって、耐熱断熱層を誘導発熱
層の各端部のみに配置して加熱ローラ中央部を凹状に湾
曲させ、用紙搬送時に用紙を広げる向きの力を作用させ
て安定した用紙送りを行うが、加熱ローラ中央部を凹状
に湾曲させる量は用紙サイズ等の用紙条件によって最適
な量が異なるので、各種用紙サイズに対応できない。

【０００６】また、上記特開平２ー１２７９１号公報記
載の誘導発熱ローラでは、回転自在に支持されたローラ
の周壁にローラの軸心方向に一様で気液２相の熱媒体を
封入したジャケット室を設け、このローラの内部に軸心
方向に複数の誘導発熱機構を配置し、この複数の誘導発
熱機構の間における前記ローラの内周壁面に前記ローラ
をその半径方向に向かって拡張または縮小させる膨縮機
構を設けたので、ローラの内部に軸心方向に配置した複
数の誘導発熱機構によってローラをその半径方向に向か
って拡張または縮小させようとしても、ジャケット室が
ローラの軸心方向に一様であるからローラを部分的に拡
張または縮小させることができず、ローラのたわみ量を
十分に矯正することができなくて安定した用紙送りをす
ることができい。

【０００７】本発明は、各種用紙サイズに対応でき、用
紙送り安定性の向上及び省エネルギー化を計ることがで
きる誘導発熱ローラ装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、熱媒体が封入されたジャケ
ット室を有するローラと、このローラの内部に設けられ
このローラを誘導加熱する誘導発熱機構とを具備した回
転自在に構成される誘導発熱ローラを備えた誘導発熱ロ
ーラ装置において、前記誘導発熱機構は前記ローラの軸
方向に配置されて独立して通電される少なくとも２つ以
上の独立した誘導発熱機構からなり、前記ジャケット室
は前記２つ以上の誘導発熱機構に円周方向で対向する位
置に前記ローラの軸方向へ配置された少なくとも２つ以
上の独立したジャケット室からなり、前記２つ以上の独
立した誘導発熱機構に独立して通電する通電量を可変す
る手段と、トナー像を定着すべき用紙の厚さを検知もし
くは指示する手段と、この手段で検知もしくは指示した
用紙の厚さに対応して、前記２つ以上の独立した誘導発
熱機構のうちの幅方向両端部の誘導発熱機構と幅方向中
央部の誘導発熱機構との通電量の差及び前記２つ以上の
独立した誘導発熱機構の通電量を前記２つ以上の独立し
た誘導発熱機構が前記用紙の厚さに適した発熱量を発熱
するように変更する手段とを備えたものであり、ローラ
が最適に膨縮して用紙送り安定性の向上及び省エネルギ
ー化が計られる。

【０００９】 請求項２記載の発明は、熱媒体が封入さ
れたジャケット室を有するローラと、このローラの内部
に設けられこのローラを誘導加熱する誘導発熱機構とを
具備した回転自在に構成される誘導発熱ローラを備えた
誘導発熱ローラ装置において、前記誘導発熱機構は前記
ローラの軸方向に配置されて独立して通電される少なく
とも２つ以上の独立した誘導発熱機構からなり、前記ジ
ャケット室は前記２つ以上の誘導発熱機構に円周方向で
対向する位置に前記ローラの軸方向へ配置された少なく
とも２つ以上の独立したジャケット室からなり、前記２
つ以上の独立した誘導発熱機構に独立して通電する通電
量を可変する手段と、湿度もしくはトナー像を定着すべ
き用紙の含水分を検知する検知手段と、この検知手段の
検知結果に対応して前記２つ以上の独立した誘導発熱機
構のうちの幅方向両端部の誘導発熱機構と幅方向中央部
の誘導発熱機構との通電量の差を変更する手段とを備え
たものであり、ローラが用紙条件に合った最適な量に膨
縮して用紙送り安定性の向上及び省エネルギー化が計ら
れる。

【００１０】 請求項３記載の発明は、熱媒体が封入さ
れたジャケット室を有するローラと、このローラの内部
に設けられこのローラを誘導加熱する誘導発熱機構とを
具備した回転自在に構成される誘導発熱ローラを備え、
原稿の画像を読み取って用紙にトナー像を形成する画像
形成装置に用いられる誘導発熱ローラ装置において、前
記誘導発熱機構は前記ローラの軸方向に配置されて独立
して通電される少なくとも２つ以上の独立した誘導発熱
機構からなり、前記ジャケット室は前記２つ以上の誘導
発熱機構に円周方向で対向する位置に前記ローラの軸方
向へ配置された少なくとも２つ以上の独立したジャケッ
ト室からなり、前記２つ以上の独立した誘導発熱機構に
独立して通電する通電量を可変する手段と、前記原稿の
余白部を検知する原稿余白部検知手段と、この原稿余白
部検知手段で検知した原稿の余白部に対応して前記２つ
以上の独立した誘導発熱機構の通電をオン／オフさせる
手段とを備えたものであり、ローラが用紙上のトナー像
が有る部分に応じて膨縮して省エネルギー化が計られ
る。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施形態を
示す。この第１の実施形態は、請求項１、２記載の発明
の一実施形態であり、複写機、ファクシミリ、プリンタ
などの画像形成装置に用いられる誘導発熱ローラ装置の
一実施形態である。この第１の実施形態では、２つ以上
の独立した誘導発熱機構１１〜１ｎは、それぞれ鉄心２
１〜２ｎに誘導コイル３１〜３ｎを巻き付けて構成さ
れ、誘導コイル３１〜３ｎへそれぞれ通電するための電
線４１〜４ｎを内蔵している固定軸５の上に軸心方向に
所定の間隔をおいて独立して配置されている。

【００１８】内部が中空に構成された磁性材料からなる
導電性筒状ローラ６は軸受７、８により固定軸５に回転
自在に取り付けられ、固定軸５の両端部は一対の機台
９、１０に固定される。誘導発熱機構１１〜１ｎはロー
ラ６の内側に設けられており、ローラ６には誘導発熱機
構１１〜１ｎと対向した位置に独立して軸方向に沿って
２つ以上のジャケット室１０１〜１０ｎが設けられてい
る。

【００１９】ジャケット室１０１〜１０ｎは気液２相の
熱媒体が封入され、各誘導発熱機構１１〜１ｎはブッシ
ュ１１１〜１１ｎ−１によって互いに独立している。固
定軸５には各鉄心２１〜２ｎの間に位置するようにシリ
ンダが取り付けられ、このシリンダには油圧によって作
動するピストン１７１〜１７ｎ−１が挿入されている。
このピストン１７１〜１７ｎ−１の先端にはブッシュ１
１１〜１１ｎ−１が設けられ、このブッシュ１１１〜１
１ｎ−１に埋め込まれた内筒１８１〜１８ｎ−１と、そ
の外周とローラ６の内周との間に配設されているコロか
らなる転動体１９１〜１９ｎ−１とによって軸受機構が
構成されている。

【００２０】また、固定軸５には上記シリンダに通じる
油圧孔２０が設けられ、油供給手段から油圧孔２０を通
して供給される一定圧力の作動油によってピストン１７
１〜１７ｎ−１に外側へ押し出す方向の力が作用する。
これによって、ピストン１７１〜１７ｎ−１からブッシ
ュ１１１〜１１ｎ−１、内筒１８１〜１８ｎ−１、転動
体１９１〜１９ｎ−１を介してローラ６を外側に押す力
が作用する。

【００２１】互いに独立した電源１２１〜１２ｎは、そ
れぞれ電線４１〜４ｎを介して誘導発熱機構１１〜１ｎ
の誘導コイル３１〜３ｎに接続され、誘導コイル３１〜
３ｎを交番電流により駆動して交番磁束を発生させる。
ローラ６は、誘導コイル３１〜３ｎによる交番磁束によ
り誘導電流が流れてジュール熱が発生し、つまり、誘導
加熱されて発熱し、ジャケット室１０１〜１０ｎ内の熱
媒体により表面温度が均一化される。

【００２２】各電源１２１〜１２ｎから誘導コイル３１
〜３ｎへの通電量は制御装置１３により制御されて決め
られ、これによりローラ６の表面の発熱量が各誘導発熱
機構１１〜１ｎ毎に独立して決められる。電源１２１〜
１２ｎはそれぞれ誘導コイル３１〜３ｎへの通電量を可
変して設定できるものであり、誘導発熱の特徴である温
度立ち上がりが早いことを利用して瞬時にローラ６の表
面の発熱量を各誘導発熱機構１１〜１ｎ毎に切り換える
ことができる。

【００２３】この第１の実施形態の誘導発熱ローラ装置
における誘導発熱ローラは加熱定着装置の定着ローラに
用いられ、この加熱定着装置は２つの誘導発熱ローラが
バネなどの加圧手段により互いに圧接される。複写機、
ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置は原稿の画
像を画像読み取り手段で読み取って得た画像信号や外部
からの画像信号により画像形成部でトナー像を給紙装置
からの用紙に形成するが、そのトナー像が形成された用
紙は２つの誘導発熱ローラのニップ部を通過する時にト
ナー像が誘導発熱ローラによる加熱で定着される。

【００２４】このように、この第１の実施形態は、請求
項１記載の発明の一実施形態であって、熱媒体が封入さ
れたジャケット室を有するローラ６と、このローラ６の
内部に設けられこのローラ６を誘導加熱する誘導発熱機
構とを具備した回転自在に構成される誘導発熱ローラを
備えた誘導発熱ローラ装置において、誘導発熱機構はロ
ーラ６の軸方向に配置されて独立して通電される少なく
とも２つ以上の独立した誘導発熱機構１１〜１ｎからな
り、ジャケット室は２つ以上の誘導発熱機構１１〜１ｎ
に円周方向で対向する位置にローラ６の軸方向へ配置さ
れた少なくとも２つ以上の独立したジャケット室１０１
〜１０ｎからなるので、ローラを部分的に任意に膨縮さ
せることができてローラのたわみ量を十分に矯正するこ
とができ、用紙送り安定性を向上させることができる。

【００２５】また、この第１の実施形態は、請求項２記
載の発明の一実施形態であって、請求項１記載の誘導発
熱ローラ装置において、２つ以上の独立した誘導発熱機
構１１〜１ｎに独立して通電する通電量を可変する手段
としての電源１２１〜１２ｎを備えたので、ローラ表面
の発熱分布及び凹凸形状を画像形成条件に応じて任意に
変更することができてローラのたわみ量を十分に矯正す
ることができ、用紙送り安定性を向上させることができ
る。

【００２６】図２は本発明の第２の実施形態の一部を示
す。この第２の実施形態は、請求項３記載の発明の一実
施形態である。この第２の実施形態では、上記第１の実
施形態において、給紙装置から加熱定着装置へ搬送され
る用紙のサイズを検知する既知の紙サイズ検知装置１４
が画像形成装置内に設けられる。そして、制御装置１３
は、紙サイズ検知装置１４からの用紙サイズ検知信号に
より、電源１２１〜１２ｎに対して、誘導発熱機構１１
〜１ｎの中でローラ６上の通紙されない部分（用紙が通
らない部分）を誘導加熱する誘導発熱機構に通電する電
源をオフさせ、誘導発熱機構１１〜１ｎの中でローラ６
上の通紙される部分（用紙が通る部分）を誘導加熱する
誘導発熱機構に通電する電源をオンさせる。これによっ
て、無駄な電力消費をなくして省エネルギー化を計るこ
とができる。

【００２７】このように、この第２の実施形態は、請求
項３記載の発明の一実施形態であって、請求項１または
２記載の誘導発熱ローラ装置において、トナー像を定着
すべき用紙のサイズを検知する用紙サイズ検知手段とし
ての紙サイズ検知装置１４と、２つ以上の独立した誘導
発熱機構１１〜１ｎのうち用紙サイズ検知手段１４で検
知した用紙のサイズに対応した誘導発熱機構のみ通電す
る手段としての制御装置１３とを備えたので、ローラの
用紙サイズ外の部分を発熱させずに省エネルギー化を計
ることができる。

【００２８】図３は本発明の第３の実施形態の一部を示
す。この第３の実施形態は、請求項４記載の発明の一実
施形態である。一般的に用紙として厚紙を使用する場
合、用紙は皺が発生し難くローラ６の凹状（鼓状）形状
が小さくてよい。また、厚紙は定着性を確保するために
トナー像の定着に熱量を多く与えなければならない。

【００２９】そこで、この第３の実施形態では、上記第
２の実施形態において、給紙装置から加熱定着装置へ搬
送される用紙の厚さを検知する既知の紙厚検知装置１５
が画像形成装置内に設けられる。そして、制御装置１３
は、紙サイズ検知装置１４からの用紙サイズ検知信号と
紙厚検知装置１５からの用紙厚検知信号をもとに電源１
２１〜１２ｎを誘導発熱機構１１〜１ｎのうちの幅方向
両端部の誘導発熱機構と幅方向中央部の誘導発熱機構と
の通電量差Δ及び誘導発熱機構１１〜１ｎの通電量が最
適な通電量差Δ及び最適な通電量になって誘導発熱機構
１１〜１ｎが用紙のサイズ及び用紙の厚さに最適な発熱
量を発熱するように制御する。

【００３０】これにより、誘導発熱の特性で瞬時にロー
ラ６の表面が最適な発熱量及び最適な鼓状形状になり、
安定した定着性及び用紙送り安定性を確保できる。ここ
に、例えばローラ６の鼓状形状は２つの誘導発熱ローラ
のニップ部を通る用紙を外側へ拡げる方向にそのニップ
部の圧力を注ぐためであり、用紙の皺に有効であるが、
ローラ６の鼓状形状が大きくても小さくても用紙の皺が
発生する。しかし、ローラ６の表面が最適な発熱量及び
最適な鼓状形状になることで、用紙の皺が発生しなくな
り、かつ、安定した定着性及び用紙送り安定性を確保で
きる。

【００３１】また、本発明の第４実施形態は、請求項４
記載の発明の他の実施形態であり、上記第３の実施形態
において、紙厚検知装置１５の代りに、ユーザが用紙の
厚さを指示する既知の紙厚指示装置を用いるようにした
ものである。

【００３２】このように、第３の実施形態及び第４の実
施形態は、請求項４記載の発明の実施形態であって、請
求項２記載の誘導発熱ローラ装置において、トナー像を
定着すべき用紙の厚さを検知もしくは指示する手段１５
と、この手段１５で検知もしくは指示した用紙の厚さに
対応して、２つ以上の独立した誘導発熱機構１１〜１ｎ
のうちの幅方向両端部の誘導発熱機構と幅方向中央部の
誘導発熱機構との通電量の差及び２つ以上の独立した誘
導発熱機構１１〜１ｎの通電量を２つ以上の独立した誘
導発熱機構１１〜１ｎが用紙の厚さに適した発熱量を発
熱するように変更する手段としての制御装置１３とを備
えたので、ローラが最適に膨縮して安定した定着性及び
用紙送り安定性を確保でき、かつ、省エネルギー化を計
ることができる。

【００３３】図４は本発明の第５の実施形態の一部を示
す。この第５の実施形態は、請求項５記載の発明の一実
施形態である。一般的に水分を含んだ用紙は皺が発生し
易い。このため、ローラ６の鼓状形状は大きい程、用紙
搬送性が安定するが、通常の水分を含んだ用紙をその鼓
状形状が大きいローラ６へ送ると用紙に逆方向の皺が発
生する。

【００３４】そこで、この第５の実施形態では、上記第
２の実施形態において、給紙装置から加熱定着装置へ搬
送される用紙の含水分を検知する既知の紙含水分検知装
置１６が画像形成装置内に設けられる。そして、制御装
置１３は、紙サイズ検知装置１４からの用紙サイズ検知
信号と紙含水分検知装置１６からの紙含水分検知信号を
もとに電源１２１〜１２ｎを誘導発熱機構１１〜１ｎの
うちの幅方向両端部の誘導発熱機構と幅方向中央部の誘
導発熱機構との通電量差Δが最適な通電量差になって誘
導発熱機構１１〜１ｎが用紙のサイズ及び用紙の含水分
に最適な発熱量で発熱するように制御する。

【００３５】これにより、誘導発熱の特性で瞬時にロー
ラ６の表面が最適な発熱量及び最適な鼓状形状になり、
用紙送り安定性を確保できる。ここに、例えば一般的に
用紙サイズが小さい方が用紙の皺が発生し難い。しか
し、用紙のすき目等の要因によって用紙サイズが小さく
ても用紙の皺が発生し、用紙サイズにより最適なローラ
６の鼓状形状は異なる。この第５の実施形態では、誘導
発熱機構１１〜１ｎのうちの幅方向両端部の誘導発熱機
構と幅方向中央部の誘導発熱機構との通電量差Δが最適
な通電量差になって誘導発熱機構１１〜１ｎが用紙のサ
イズ及び用紙の含水分に最適な発熱量を発熱するので、
用紙の皺が発生しなくなる。

【００３６】また、本発明の第６実施形態は、請求項５
記載の発明の他の実施形態であり、上記第５の実施形態
において、紙含水分検知装置１６の代りに、画像形成装
置内の湿度を検知する装置内湿度装置を用いるようにし
たものである。

【００３７】このように、第５の実施形態及び第６の実
施形態は、請求項５記載の発明の実施形態であって、請
求項２記載の誘導発熱ローラ装置において、湿度もしく
はトナー像を定着すべき用紙の含水分を検知する検知手
段１６と、この検知手段１６の検知結果に対応して２つ
以上の独立した誘導発熱機構１１〜１ｎのうちの幅方向
両端部の誘導発熱機構と幅方向中央部の誘導発熱機構と
の通電量の差を変更する手段としての制御装置１３とを
備えたので、ローラを用紙条件に合った最適な量に膨縮
させることができ、用紙送り安定性の向上及び省エネル
ギー化を計ることができる。

【００３８】図５は本発明の第７の実施形態の一部を示
す。この第７の実施形態は、請求項６記載の発明の一実
施形態である。デジタル複写機やフクシミリなどの画像
形成装置では、原稿の余白部が用紙上のどの位置にある
かを識別できる。アナログ複写機でも、原稿サイズに対
する縮小率、コピー上の余白部設定等により、原稿の余
白部が用紙上のどの位置にあるかを識別できる。用紙の
余白部にトナー像を定着するための熱量を与えても無駄
である。

【００３９】そこで、この第７の実施形態では、原稿の
余白部が用紙上のどの位置にあるかを検知もしくは識別
する原稿余白検知装置１７及び上記紙サイズ検知装置１
４を有していて原稿の画像を画像読み取り手段で読み取
って画像形成部により用紙にトナー像を形成する画像形
成装置に用いた上記第１の実施形態の誘導発熱ローラ装
置において、制御装置１３は、紙サイズ検知装置１４か
らの紙サイズ検知信号、原稿余白検知装置１７からの原
稿余白検知信号、上記画像形成装置の本体からの原稿サ
イズや変倍率などの画像形成条件（複写条件）のデータ
よりコピー上の余白部に相当するローラ６上の位置及び
そのコピー上の余白部が通過する時間を算出し、この算
出結果をもとに電源１２１〜１２ｎに対して、誘導発熱
機構１１〜１ｎの中でローラ６上の通紙されない部分
（用紙が通らない部分）を誘導加熱する誘導発熱機構に
通電する電源をオフさせ、誘導発熱機構１１〜１ｎの中
でローラ６上の通紙される部分（用紙が通る部分）を誘
導加熱する誘導発熱機構に通電する電源を用紙通過時の
みにオンさせる。これによって、ローラ６上のトナー像
定着に必要な部分が定着時にのみ発熱し、無駄な電力消
費をなくして省エネルギー化を計ることができる。

【００４０】このように、第７の実施形態は、請求項６
記載の発明の実施形態であって、原稿の画像を読み取っ
て用紙にトナー像を形成する画像形成装置に用いられる
請求項１または２記載の誘導発熱ローラ装置において、
原稿の余白部を検知する原稿余白部検知手段としての原
稿余白検知装置１７と、この原稿余白部検知手段１７で
検知した原稿の余白部に対応して２つ以上の独立した誘
導発熱機構１１〜１ｎの通電をオン／オフさせる手段と
しての制御装置１３とを備えたので、ローラ上の原稿余
白部に相当する部分を発熱させず、省エネルギー化を計
ることができる。

【００４１】図６は本発明の第８の実施形態を示す。こ
の第８の実施形態は、請求項７記載の発明の一実施形態
である。上記第１の実施形態では、鉄心２１〜２ｎと誘
導コイル３１〜３ｎによって構成される誘導発熱機構１
１〜１ｎは、ローラ６の軸心方向に対して互いに独立
し、互いに独立した電源１２１〜１２ｎによってそれぞ
れ通電される。従って、ローラ６上の各誘導発熱機構１
１〜１ｎ及びジャケット室１０１〜１０ｎに対応する各
部分は独立した発熱量で発熱する。

【００４２】そこで、第８の実施形態では、上記第１の
実施形態において、ローラ６上の各誘導発熱機構１１〜
１ｎに対応する各部分の発熱量を制御装置１３にて制御
するために、ローラ６上の各誘導発熱機構１１〜１ｎ及
びジャケット室１０１〜１０ｎに対応する各部分にそれ
ぞれ対向する位置に温度検知装置２１１〜２１ｎを配置
したものであり、温度検知装置２１１〜２１ｎはローラ
６上の各誘導発熱機構１１〜１ｎ及びジャケット室１０
１〜１０ｎに対応する各部分の温度をそれぞれ検知す
る。制御装置１３は温度検知装置２１１〜２１ｎからの
各温度検知信号により電源１２１〜１２ｎをそれぞれロ
ーラ６上の各誘導発熱機構１１〜１ｎ及びジャケット室
１０１〜１０ｎに対応する各部分の温度が所望の設定温
度になるように制御することで、各誘導発熱機構１１〜
１ｎを独立に制御する。

【００４３】このように、この第８の実施形態は、請求
項７記載の発明の一実施形態であって、請求項１記載の
誘導発熱ローラ装置において、２つ以上の独立したジャ
ケット室１０１〜１０ｎに応じて配置されローラ６の表
面温度を検知する少なくとも１つ以上の温度検知手段と
しての温度検知装置２１１〜２１ｎを備えたので、ロー
ラの表面温度を各誘導発熱機構により誘導加熱される部
分毎に独立して検知することができ、ローラの表面温度
を各誘導発熱機構により誘導加熱される部分毎に独立し
て制御することが可能となる。

【００４４】図７は本発明の第９の実施形態を示す。こ
の第９の実施形態は、請求項８記載の発明の一実施形態
である。第９の実施形態では、上記第１の実施形態にお
いて、各誘導発熱機構１１〜１ｎが独立しているので、
ローラ６の発熱の暴走を防ぐための温度ヒューズ３０を
誘導発熱機構１１〜１ｎの全域に渡って配置している。
温度ヒューズ３０においては、一定の温度に溶融する樹
脂３０１が外管３０２内に誘導発熱機構１１〜１ｎの全
域に渡って配置されている。

【００４５】外管３０２は、誘導発熱機構１１〜１ｎに
対応する箇所が金属円筒３１１〜３１ｎで構成され、そ
の他の部分が断熱部材からなる円筒３２１で構成されて
いる。外管３０２内の樹脂３０１は、外管３０２内に移
動可能に設けられた通電可能な隔壁３２２でスプリング
３２３により外管３０２の内部側へ押圧され、隔壁３２
２及びスプリング３２３を通して安全機能が働くように
結線されて通電される。

【００４６】外管３０２は誘導発熱機構１１〜１ｎの全
域に渡って配置されているため、外管３０２を全て金属
にすると、熱容量が大きいので、ローラ６の発熱が暴走
した時に外管３０２内の樹脂３０１が溶けるまでに時間
がかかってローラ６のダメージが大きくなる。そこで、
金属円筒３１１〜３１ｎは誘導発熱機構１１〜１ｎの長
さに相当する長さに分割して熱容量を小さく押えてい
る。

【００４７】ローラ６の発熱が暴走すると、金属円筒３
１１〜３１ｎのうちローラ６の発熱暴走部分に対向する
金属円筒の温度が異常に上昇することによって外管３０
２内の樹脂３０１はその金属円筒の内部の部分が溶融す
る。これにより、隔壁３２２が外管３０２の内部側へ後
退してスプリング３２３より離れると、温度ヒューズ３
０は通電が断たれて作動し、安全機能が働く。

【００４８】このように、この第９の実施形態は、請求
項８記載の発明の一実施形態であって、請求項１記載の
誘導発熱ローラ装置において、２つ以上の独立した誘導
発熱機構１１〜１ｎの全域にてローラ６の表面温度を検
知する温度ヒューズ３０を備えたので、独立した誘導発
熱機構のどれが暴走しても温度ヒューズにより安全機能
を働かせることが可能となる。

【００４９】図８は本発明の第１０の実施形態を示す。
この第１０の実施形態は、請求項９記載の発明の一実施
形態である。第１０の実施形態では、上記第１の実施形
態において、光源３２４、ミラー３２５及び受光部３２
６からなる温度検知手段を用いるようにしたものであ
る。光源３２４は、図示しない回転駆動源により回転駆
動され、ローラ６の軸心方向に回転しながら赤外線を照
射する。

【００５０】光源３２４からの赤外線はローラ６に照射
されて反射され、誘導発熱機構１１〜１ｎの両端部に相
当するローラ６上の地点３２７、３２８の間で反射され
た赤外線がミラー３２５により受光部３２６に集光され
る。受光部３２６はローラ６上の各誘導発熱機構１１〜
１ｎ及びジャケット室１０１〜１０ｎに対応する各部分
から順次にミラー３２５を介して受光した赤外線の光量
を検知する。

【００５１】制御装置１３は、ローラ６上の各誘導発熱
機構１１〜１ｎ及びジャケット室１０１〜１０ｎに対応
する各部分に対する受光部３２６の出力信号により、受
光部３２６の検知したローラ６上の各誘導発熱機構１１
〜１ｎ及びジャケット室１０１〜１０ｎに対応する各部
分からの赤外線の光量をローラ６上の温度に変換し、そ
れらの温度によりローラ６上の各誘導発熱機構１１〜１
ｎ及びジャケット室１０１〜１０ｎに対応する各部分の
温度が一定の設定温度になるように電源１２１〜１２ｎ
を制御することで、各誘導発熱機構１１〜１ｎを独立に
制御する。これにより、誘導発熱機構１１〜１ｎを細か
く分割してもローラ６上の各誘導発熱機構１１〜１ｎ及
びジャケット室１０１〜１０ｎに対応する各部分の温度
を測定でき、サーミスタなどの温度検知素子を誘導発熱
機構１１〜１ｎの数だけ揃える必要がなくなり、コスト
ダウンを計ることができる。

【００５２】このように、この第１０の実施形態は、請
求項９記載の発明の一実施形態であって、請求項７記載
の誘導発熱ローラ装置において、回転自在に設けられロ
ーラ６の表面温度を２つ以上の独立したジャケット室１
０１〜１０ｎに対応して順次に検知する光源３２４、ミ
ラー３２５及び受光部３２６からなる温度検知手段を備
えたので、誘導発熱機構が小さくてもローラの表面温度
を検知することが可能となり、コストダウンを計ること
ができる。

【００５３】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、例えば２本の誘導発熱ローラを有する
誘導発熱ローラ装置だけでなく、１本の誘導発熱ローラ
と別のローラとを有する誘導発熱ローラ装置にも適用す
ることができる。

【００５４】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、熱媒体が封入されたジャケット室を有するローラ
と、このローラの内部に設けられこのローラを誘導加熱
する誘導発熱機構とを具備した回転自在に構成される誘
導発熱ローラを有する誘導発熱ローラ装置において、前
記誘導発熱機構は前記ローラの軸方向に配置されて独立
して通電される少なくとも２つ以上の独立した誘導発熱
機構からなり、前記ジャケット室は前記２つ以上の誘導
発熱機構に円周方向で対向する位置に前記ローラの軸方
向へ配置された少なくとも２つ以上の独立してジャケッ
ト室からなるので、ローラを部分的に任意に膨縮させる
ことができてローラのたわみ量を十分に矯正することが
でき、用紙送り安定性を向上させることができる。

【００５５】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の誘導発熱ローラ装置において、前記２つ以上の独立
した誘導発熱機構に独立して通電する通電量を可変する
手段を備えたので、ローラ表面の発熱分布及び凹凸形状
を画像形成条件に応じて任意に変更することができてロ
ーラのたわみ量を十分に矯正することができ、用紙送り
安定性を向上させることができる。

【００５６】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載の誘導発熱ローラ装置において、トナー像を
定着すべき用紙のサイズを検知する用紙サイズ検知手段
と、前記２つ以上の独立した誘導発熱機構のうち前記用
紙サイズ検知手段で検知した用紙のサイズに対応した誘
導発熱機構のみ通電する手段とを備えたので、ローラの
用紙サイズ外の部分を発熱させずに省エネルギー化を計
ることができる。

【００５７】請求項４記載の発明によれば、請求項２記
載の誘導発熱ローラ装置において、トナー像を定着すべ
き用紙の厚さを検知もしくは指示する手段と、この手段
で検知もしくは指示した用紙の厚さに対応して、前記２
つ以上の独立した誘導発熱機構のうちの幅方向両端部の
誘導発熱機構と幅方向中央部の誘導発熱機構との通電量
の差及び前記２つ以上の独立した誘導発熱機構の通電量
を前記２つ以上の独立した誘導発熱機構が前記用紙の厚
さに適した発熱量を発熱するように変更する手段とを備
えたので、ローラが最適に膨縮して安定した定着性及び
用紙送り安定性を確保でき、かつ、省エネルギー化を計
ることができる。

【００５８】請求項５記載の発明によれば、請求項２記
載の誘導発熱ローラ装置において、湿度もしくはトナー
像を定着すべき用紙の含水分を検知する検知手段と、こ
の検知手段の検知結果に対応して前記２つ以上の独立し
た誘導発熱機構のうちの幅方向両端部の誘導発熱機構と
幅方向中央部の誘導発熱機構との通電量の差を変更する
手段とを備えたので、ローラを用紙条件に合った最適な
量に膨縮させることができ、用紙送り安定性の向上及び
省エネルギー化を計ることができる。

【００５９】請求項６記載の発明によれば、原稿の画像
を読み取って用紙にトナー像を形成する画像形成装置に
用いられる請求項１または２記載の誘導発熱ローラ装置
において、前記原稿の余白部を検知する原稿余白部検知
手段と、この原稿余白部検知手段で検知した原稿の余白
部に対応して前記２つ以上の独立した誘導発熱機構の通
電をオン／オフさせる手段とを備えたので、ローラ上の
原稿余白部に相当する部分を発熱させず、省エネルギー
化を計ることができる。

【００６０】請求項７記載の発明によれば、請求項１記
載の誘導発熱ローラ装置において、前記２つ以上の独立
したジャケット室に応じて配置され前記ローラの表面温
度を検知する少なくとも１つ以上の温度検知手段を備え
たので、ローラの表面温度を各誘導発熱機構により誘導
加熱される部分毎に独立して検知することができ、ロー
ラの表面温度を各誘導発熱機構により誘導加熱される部
分毎に独立して制御することが可能となる。

【００６１】請求項８記載の発明によれば、請求項１記
載の誘導発熱ローラ装置において、前記２つ以上の独立
した誘導発熱機構の全域にて前記ローラの表面温度を検
知する温度ヒューズを備えたので、独立した誘導発熱機
構のどれが暴走しても温度ヒューズにより安全機能を働
かせることが可能となる。

【００６２】請求項９記載の発明によれば、請求項７記
載の誘導発熱ローラ装置において、回転自在に設けられ
前記ローラの表面温度を前記２つ以上の独立したジャケ
ット室に対応して順次に検知する温度検知手段を備えた
ので、誘導発熱機構が小さくてもローラの表面温度を検
知することが可能となり、コストダウンを計ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す断面図である。

【図２】本発明の第２の実施形態の一部を示すブロック
図である。

【図３】本発明の第３の実施形態の一部を示すブロック
図である。

【図４】本発明の第５の実施形態の一部を示すブロック
図である。

【図５】本発明の第７の実施形態の一部を示すブロック
図である。

【図６】本発明の第８の実施形態を示す断面図である。

【図７】本発明の第９の実施形態を示す断面図である。

【図８】本発明の第１０の実施形態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１１〜１ｎ 誘導発熱機構 ５ 固定軸 ６ ローラ １０１〜１０ｎ ジャケット室 １１１〜１１ｎ−１ ブッシュ １２１〜１２ｎ 電源 １３ 制御装置 １４ 紙サイズ検知装置 １５ 紙厚検知装置 １６ 紙含水分検知装置 １７ 原稿余白検知装置 ２１１〜２１ｎ 温度検知装置 ３０ 温度ヒューズ ３２４ 光源 ３２５ ミラー ３２６ 受光部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安田 恵三 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株 式会社リコー内 (72)発明者 佐藤 雅彦 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株 式会社リコー内 (72)発明者 江原 正尚 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株 式会社リコー内 (72)発明者 関 貴之 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株 式会社リコー内 (72)発明者 河野 雄三 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平２−12791（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−107342（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−178385（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−181831（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−337785（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−296271（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/20 H05B 6/00 - 6/44

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱媒体が封入されたジャケット室を有する
   ローラと、このローラの内部に設けられこのローラを誘
   導加熱する誘導発熱機構とを具備した回転自在に構成さ
   れる誘導発熱ローラを備えた誘導発熱ローラ装置におい
   て、前記誘導発熱機構は前記ローラの軸方向に配置され
   て独立して通電される少なくとも２つ以上の独立した誘
   導発熱機構からなり、前記ジャケット室は前記２つ以上
   の誘導発熱機構に円周方向で対向する位置に前記ローラ
   の軸方向へ配置された少なくとも２つ以上の独立したジ
   ャケット室からなり、前記２つ以上の独立した誘導発熱
   機構に独立して通電する通電量を可変する手段と、トナ
   ー像を定着すべき用紙の厚さを検知もしくは指示する手
   段と、この手段で検知もしくは指示した用紙の厚さに対
   応して、前記２つ以上の独立した誘導発熱機構のうちの
   幅方向両端部の誘導発熱機構と幅方向中央部の誘導発熱
   機構との通電量の差及び前記２つ以上の独立した誘導発
   熱機構の通電量を前記２つ以上の独立した誘導発熱機構
   が前記用紙の厚さに適した発熱量を発熱するように変更
   する手段とを備えたことを特徴とする誘導発熱ローラ装
   置。
2. 【請求項２】熱媒体が封入されたジャケット室を有する
   ローラと、このローラの内部に設けられこのローラを誘
   導加熱する誘導発熱機構とを具備した回転自在に構成さ
   れる誘導発熱ローラを備えた誘導発熱ローラ装置におい
   て、前記誘導発熱機構は前記ローラの軸方向に配置され
   て独立して通電される少なくとも２つ以上の独立した誘
   導発熱機構からなり、前記ジャケット室は前記２つ以上
   の誘導発熱機構に円周方向で対向する位置に前記ローラ
   の軸方向へ配置された少なくとも２つ以上の独立したジ
   ャケット室からなり、前記２つ以上の独立した誘導発熱
   機構に独立して通電する通電量を可変する手段と、湿度
   もしくはトナー像を定着すべき用紙の含水分を検知する
   検知手段と、この検知手段の検知結果に対応して前記２
   つ以上の独立した誘導発熱機構のうちの幅方向両端部の
   誘導発熱機構と幅方向中央部の誘導発熱機構との通電量
   の差を変更する手段とを備えたことを特徴とする誘導発
   熱ローラ装置。
3. 【請求項３】熱媒体が封入されたジャケット室を有する
   ローラと、このローラの内部に設けられこのローラを誘
   導加熱する誘導発熱機構とを具備した回転自在に構成さ
   れる誘導発熱ローラを備え、原稿の画像を読み取って用
   紙にトナー像を形成する画像形成装置に用いられる誘導
   発熱ローラ装置において、前記誘導発熱機構は前記ロー
   ラの軸方向に配置されて独立して通電される少なくとも
   ２つ以上の独立した誘導発熱機構からなり、前記ジャケ
   ット室は前記２つ以上の誘導発熱機構に円周方向で対向
   する位置に前記ローラの軸方向へ配置された少なくとも
   ２つ以上の独立したジャケット室からなり、前記２つ以
   上の独立した誘導発熱機構に独立して通電する通電量を
   可変する手段と、前記原稿の余白部を検知する原稿余白
   部検知手段と、この原稿余白部検知手段で検知した原稿
   の余白部に対応して前記２つ以上の独立した誘導発熱機
   構の通電をオン／オフさせる手段とを備えたことを特徴
   とする誘導発熱ローラ装置。