JP4456942B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置とそこに設置される定着装置とに関し、特に、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置及び画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、装置の立ち上がり時間を低減して省エネルギー化することを目的とした、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１等において、電磁誘導加熱方式の定着装置は、主として、加熱ローラ、定着補助ローラ、加熱ローラと定着補助ローラとによって張架された定着ベルト、加熱ローラに定着ベルトを介して対向する誘導加熱部、定着補助ローラに定着ベルトを介して対向する加圧ローラ等で構成される。誘導加熱部は、幅方向（記録媒体の搬送方向に直交する方向である。）に延設されたコイル部や、コイル部に対向するコア等で構成される。

そして、定着ベルトは、誘導加熱部との対向位置で加熱される。加熱された定着ベルトは、定着補助ローラ及び加圧ローラの位置に搬送される記録媒体上のトナー像を加熱して定着する。詳しくは、コイル部に高周波の交番電流を流すことで、コイル部の周囲に磁束が形成されて、加熱ローラ表面に渦電流が生じる。加熱ローラに渦電流が生じると、加熱ローラ自身の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって、加熱ローラに巻装された定着ベルトが加熱される。
このような電磁誘導加熱方式を用いた定着装置は、少ないエネルギー消費で短い昇温時間（立ち上げ時間）にて、定着ベルトの表面温度（定着温度）を所望の温度まで昇温できるものとして知られている。

特開２００２−８２５４９号公報

上述した従来の定着装置は、昇温時間を短縮できるものの、装置ごとに昇温時間がばらついてしまう場合があった。定着装置ごとの昇温時間がばらついてしまうと、装置ごとの寿命や消費電力や操作性も変動する可能性がある。

詳しくは、次の通りである。
電磁誘導加熱方式の定着装置では、誘導加熱部と加熱ローラ（発熱体としての定着ベルトが巻装されている。）とのギャップ（クリアランス）が変動すると、定着ベルトの昇温時間も変動する。これは、ギャップが変動することで、加熱ローラ近傍の磁束密度が変動することによる。すなわち、加熱ローラにおいて発生する単位時間当たりのジュール熱が変動するために、定着ベルトの昇温時間が変動する。

ところが、各定着装置において、誘導加熱部と定着ベルト（又は加熱ローラ）とのギャップが一定になるように管理しても、それぞれの昇温時間には機械差が生じてしまう。これは、定着装置を構成する構成部材が、定着装置ごとにばらついているためである。具体的に、定着装置ごとに誘導加熱部、定着ベルト、加熱ローラのインダクタンス特性のばらつきがあるために、装置ごとのギャップのばらつきを抑えても、装置ごとの昇温時間のばらつきを抑えることはできない。

ここで、定着装置ごとのインダクタンス特性のばらつきを抑えるために、インダクタンス特性が同等となる構成部材を選別したり、インダクタンス特性が同等となるように構成部材の精度を高めたりする方策も考えられる。しかし、このような場合には、構成部材の歩留まりが悪くなって、定着装置のコストが高くなるという不具合が発生する。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、比較的低廉かつ簡易な構成で、電磁誘導加熱方式の定着工程における昇温時間のばらつきが少ない、定着装置及び画像形成装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、トナー像を加熱して当該トナー像を記録媒体に定着する定着装置であって、磁束を発生させる誘導加熱部と、前記誘導加熱部に対向するとともに当該誘導加熱部から発生される磁束によって加熱される発熱体と、前記誘導加熱部と前記発熱体とのギャップを可変する可変手段と、を備えた定着装置において、前記可変手段は、前記誘導加熱部と一体的に前記発熱体側に付勢される当接部と、前記発熱体を保持するケースに保持されるとともに前記当接部に当接する位置を可変する可変部と、を備え、前記当接部は、前記誘導加熱部の幅方向両端部にそれぞれ設けられた２つの当接部であって、前記可変部は、前記２つの当接部に当接するそれぞれの位置を一体的に可変し、前記誘導加熱部は、前記２つの当接部が前記可変部に当接するように当該２つの当接部とともに揺動自在に構成されたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の定着装置において、前記発熱体の温度を検知する検知手段を備え、前記検知手段の検知結果に基いて前記ギャップの可変量を求めることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の定着装置において、前記発熱体の温度変動を検知する検知手段を備え、前記検知手段の検知結果に基いて前記可変手段を駆動制御することを特徴とする

請求項４記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の定着装置において、前記検知手段は、第１の温度から第２の温度まで上昇する時間を検知することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の定着装置において、前記検知手段は、所定の温度から所定時間経過したときの上昇温度を検知することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置において、前記発熱体は、加熱ローラと定着補助ローラとに張架された定着ベルトであって、前記加熱ローラは、前記定着ベルトの外周面に対向する前記誘導加熱部に対して当該定着ベルトを介して対向するように配設され、前記定着ベルトは、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに当接するように配設されたことを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項６に記載の定着装置において、前記定着補助ローラは、前記加圧ローラに対して前記定着ベルトを介して当接するように配設されたことを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置において、前記発熱体は、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに当接する定着ローラであって、前記誘導加熱部は、前記定着ローラの外周面に対向することを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の定着装置において、前記誘導加熱部はブラケットを介して画像形成装置に設置され、前記ブラケットは前記２つの当接部が前記可変部に当接する方向に画像形成装置に対して揺動自在に構成されていることを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項１〜請求項９のいずれかに記載の定着装置において、前記可変部のうち前記当接部が当接する当接面は幅方向に対して所定の傾斜が設けられ、前記可変部は幅方向に移動することにより前記当接部と当接する位置を可変して、前記ギャップを可変することを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の定着装置において、前記発熱体を備えた、前記誘導加熱部に対して分離可能な定着装置主部を有し、該定着装置主部は、前記誘導加熱部に対し接離方向に着脱可能に像形成装置本体に装着されることを特徴とする。
請求項１２記載の発明は、請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置にある。

なお、本願において、「幅方向」とは、記録媒体における搬送方向に直交する方向と定義する。

本発明は、誘導加熱部と発熱体とのギャップを可変する可変手段を設けているために、比較的低廉かつ簡易な構成で、電磁誘導加熱方式の定着工程における昇温時間のばらつきが少ない、定着装置及び画像形成装置を提供することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１〜図５にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのレーザープリンタの装置本体、３は画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム１８上に照射する露光部、４は装置本体１に着脱自在に設置される作像部としてのプロセスカートリッジ、７は感光体ドラム１８上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部、１０は出力画像が載置される排紙トレイ、１１、１２は転写紙等の記録媒体Ｐが収納された給紙部、１３は記録媒体Ｐを転写部７に搬送するレジストローラ、１５は手差し給紙部、１９は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置を示す。

図１を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、露光部３から、画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、プロセスカートリッジ４の感光体ドラム１８上に向けて発せられる。感光体ドラム１８は図中の反時計方向に回転しており、所定の電子写真プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て、感光体ドラム１８上に画像情報に対応したトナー像が形成される。
その後、感光体ドラム１８上に形成されたトナー像は、転写部７で、レジストローラ１３により搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。

一方、転写部７に搬送される記録媒体Ｐは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体１の複数の給紙部１１、１２、１５のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、最上段の給紙部１１が選択されたものとする。）。

そして、給紙部１１に収納された記録媒体Ｐの最上方の１枚が、搬送経路Ｋの位置に向けて搬送される。その後、記録媒体Ｐは、搬送経路Ｋを通過してレジストローラ１３の位置に達する。そして、レジストローラ１３の位置に達した記録媒体Ｐは、感光体ドラム１８上に形成されたトナー像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部７に向けて搬送される。

そして、転写工程後の記録媒体Ｐは、転写部７の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置１９に達する。定着装置１９に達した記録媒体Ｐは、定着ベルトと加圧ローラとの間に送入されて、定着ベルトから受ける熱と加圧ローラから受ける圧力とによってトナー像が定着される。トナー像が定着された記録媒体Ｐは、定着ベルトと加圧ローラとの間から送出された後に、出力画像として画像形成装置本体１から排出されて、排紙トレイ１０上に載置される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置１９の構成・動作について詳述する。
図２に示すように、定着装置１９は、定着装置主部２０と誘導加熱部２４とで構成される。定着装置主部２０は、定着補助ローラ２１、定着ベルト２２（発熱体）、加熱ローラ２３、加圧ローラ３０、可変部５１、テンションローラ３３、サーミスタ３７等で構成される。誘導加熱部２４は、コイル部２５（励磁コイル）、コア２６（励磁コイルコア）、コイルガイド２７等で構成される。

ここで、定着補助ローラ２１は、ステンレス鋼等からなる芯金の表面に、シリコーンゴム等の弾性層を形成したものである。定着補助ローラ２１の弾性層は、肉厚が１〜５ｍｍで、アスカー硬度が３０〜６０度となるように形成されている。定着補助ローラ２１は、不図示の駆動部によって図２の反時計方向に回転駆動される。

加熱ローラ２３は、鉄、コバルト、ニッケル、又は、それらの合金等からなる円筒部を備えている。加熱ローラ２３の円筒部は、外径が２０ｍｍで、肉厚が１ｍｍとなるように形成されている。加熱ローラ２３は、図２の反時計方向に回転する。加熱ローラ２３の内部には、フェライト等の強磁性体からなる内部コア２８が設置されている。内部コア２８は、定着ベルト２２を介してコイル部２５に対向している。

発熱体としての定着ベルト２２は、加熱ローラ２３と定着補助ローラ２１とに張架・支持されている。また、定着ベルト２２の外周面にはテンションローラ３３が圧接されていて、定着ベルト２２に所定の張力が与えられている。
定着ベルト２２は、ニッケル、銀、鉄等の金属からなる発熱層（ベース層）、シリコーンゴム等からなる弾性層（膜厚が１００〜１０００μｍの中間層である。）、フッ素化合物等からなる離型層（膜厚が１０〜５０μｍの表面層である。）等からなる多層構造のエンドレスベルトである。定着ベルト２２の離型層によって、トナーＴに対する離型性が担保されている。
なお、定着ベルト２２の発熱層として、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂等の樹脂層とニッケル等の金属層との複数層構造体を用いることもできる。

加圧ローラ３０は、アルミニウム、銅等からなる円筒部材上にフッ素ゴム、シリコーンゴム等の弾性層が形成されたものである。加圧ローラ３０の弾性層は、肉厚が０．５〜２ｍｍで、アスカー硬度が６０〜９０度となるように形成されている。加圧ローラ３０は、定着ベルト２２を介して定着補助ローラ２１に圧接している。そして、定着ベルト２２と加圧ローラ３０との当接部（定着ニップ部である。）に、記録媒体Ｐが搬送される。

一方、誘導加熱部２４のコイル部２５は、加熱ローラ２３に巻装された定着ベルト２２の外周部を覆うように、細線を束ねたリッツ線を巻回して幅方向（図２の紙面垂直方向である。）に延設したものである。コイルガイド２７は、耐熱性の高い樹脂材料等からなる半円筒状部材であって、コイル部２５を保持する。コア２６は、フェライト等の強磁性体（比透磁率が２５００程度である。）からなる半円筒状部材であって、センターコア２６ａやサイドコア２６ｂが設けられている。コア２６は、幅方向に延設されたコイル部２５に対向するように設置されている。
ここで、本実施の形態１では、誘導加熱部２４と定着ベルト２２（又は加熱ローラ２３）とのギャップＧが、可変手段によって可変できるように構成されている。これについては、後で詳しく説明する。

なお、定着ベルト２２の内周面には、検知手段としてのサーミスタ３７が当接されている。サーミスタ３７は、熱応答性の高い感温素子であって、定着ベルト２２における内周面の温度を検知する。そして、サーミスタ３７による検知結果に基いて、誘導加熱部２４による加熱量を調整したり、後述するギャップＧの可変量決定をおこなったりする。
また、図示は省略するが、加熱ローラ２３の外周面には、サーモスタットが当接されている。そして、加熱ローラ２３上の表面温度が所定の温度を超えた場合には、サーモスタット３７によって誘導加熱部２４への通電が切断される。これにより、誘導加熱部２４による加熱ローラ２３の過熱が制限される。

このように構成された定着装置１９は、次のように動作する。
定着補助ローラ２１の回転駆動によって、定着ベルト２２は図２中の矢印方向に周回するとともに、加熱ローラ２３も反時計方向に回転して、加圧ローラ３０も矢印方向に回転する。定着ベルト２２は、誘導加熱部２４との対向位置で、誘導加熱部２４から発生される磁束によって加熱される。

詳しくは、不図示の電源部からコイル部２５に１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの高周波交番電流を流すことで、コア２６と内部コア２８との間に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このように交番磁界が形成されることで、加熱ローラ２３表面と定着ベルト２２の発熱層とに渦電流が生じて、加熱ローラ２３及び発熱層の電気抵抗によってジュール熱が発生して、加熱ローラ２３及び発熱層が加熱される。こうして、定着ベルト２２は、発熱した加熱ローラ２３から受ける熱と、自身の発熱層の発熱と、によって加熱される。

その後、誘導加熱部２４によって加熱された定着ベルト２２表面は、加圧ローラ３０との当接部に達する。そして、搬送される記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔを加熱して溶融する。
詳しくは、先に説明した作像プロセスを経てトナー像Ｔを担持した記録媒体Ｐが、ガイド板に案内されながら定着ベルト２２と加圧ローラ３０との間に送入される（矢印Ｙ１の搬送方向の移動である。）。そして、定着ベルト２２から受ける熱と加圧ローラ３０から受ける圧力とによってトナー像Ｔが記録媒体Ｐに定着されて、記録媒体Ｐは定着ベルト２２と加圧ローラ３０との間から送出される。

定着位置を通過した定着ベルト２２表面は、その後に再び誘導加熱部２４との対向位置に達する。
このような一連の動作が連続的に繰り返されて、画像形成プロセスにおける定着工程が完了する。

次に、図２〜図５にて、本実施の形態１において特徴的な、ギャップＧの可変手段に係わる構成・動作について、詳しく説明する。
図２に示すように、本実施の形態１における定着装置１９は、定着装置主部２０と誘導加熱部２４とに分離可能に構成されている。

定着装置主部２０は、画像形成装置本体１に対して、矢印Ｙ２０方向から装着される。画像形成装置本体１には係止部４１、４２が設けられていて、この係止部４１、４２に装置主部２０のケース上に固設された位置決めピン３４、３５が係合する。これによって、画像形成装置本体１における定着装置主部２０の位置が定まる。
誘導加熱部２４は、画像形成装置本体１に固設された基準ピン２９を中心にして、矢印Ｙ２４方向に揺動自在に支持される。

図２及び図３を参照して、誘導加熱部２４の上方であって幅方向中央には、装置主部２０側に突出する当接部４５が設けられている。なお、図３は、図２の定着装置１９を上方からみた上面図である。
また、誘導加熱部２４の幅方向両端には、それぞれ、スプリング４６が設置されている。このスプリング４６の付勢力によって、誘導加熱部２４は、基準ピン２９を中心にした回転方向（矢印Ｙ２４方向である。）に沿って、定着装置主部２０側に付勢される。

そして、装置主部２０側に付勢された誘導加熱部２４の当接部４５が、装置主部２０のケース上に設置された可変部５１に当接する。これにより、装置主部２０に対する誘導加熱部２４の位置が定まる。すなわち、誘導加熱部２４と対向する定着ベルト２２とのギャップＧが定まる。

ここで、図３を参照して、装置主部２０の可変部５１は、装置主部２０に対する誘導加熱部２４の位置（又は、ギャップＧ）を可変できるように構成されている。
具体的に、可変部５１には、当接部４５に当接する当接面５１ａ、幅方向を長手方向とする長穴５３、長穴５３に挿設される固定ねじ５６、可変量の目安となる目盛５４等が形成されている。

可変部５１の当接面５１ａは、幅方向に対して所定の傾斜が設けられている。固定ねじ５６は、長穴５３を介して、装置主部２０のケースに設けられためねじ部に螺合可能に形成されている。また、図示は省略するが、装置主部２０のケース上には、可変部５１の姿勢を規制する突起部が設けられている。このような構成によって、固定ねじ５６の螺合をゆるめた状態（仮締め状態である。）で、可変部５１は、図３中の両矢印Ｙ５１方向にスライド移動可能になる。可変部５１が両矢印Ｙ５１方向にスライド移動することで、誘導加熱部２４の当接部４５に当接する当接面５１ａの当接位置が変動して、装置主部２０に対する誘導加熱部２４の位置（又は、ギャップＧ）が可変される。

可変部５１の幅方向の位置が決定されたら、固定ねじ５６をめねじ部に螺合する（本締めする。）。これにより、装置主部２０に対する誘導加熱部２４の位置（又は、ギャップＧ）が定められる。
なお、装置主部２０のケース上には、シルク印刷等によって指針５５が形成されている。この指針５５と、可変部５１に等間隔に形成された複数の目盛５４と、の位置を確認しながら可変部５１をスライド移動させることで、ギャップＧの可変作業が効率化される。

図４にて、ギャップＧの可変調整をおこなうときの作業手順について説明する。ここでは、製造時やメンテナンス時における作業者による手動調整について説明するが、後述するように自動調整も可能である。
まず、定着装置２０における昇温時間Ｔ１の測定がおこなわれる（ステップＳ１）。具体的には、定着装置２０を起動して、定着ベルト２２の温度が４０℃（第１の温度）から１４０℃（第２の温度）まで上昇する時間Ｔ１が、検知手段として機能するサーミスタ３７及びＣＰＵによって検知される。ここで、サーミスタ３７で検知する第１の温度を４０℃としたのは、室温変化による測定値（昇温時間Ｔ１）への影響を排除するためである。

その後、ステップＳ１で求めた昇温時間Ｔ１と、予め定められた目標昇温時間Ｔ０と、の差ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）をＣＰＵにて算出する（ステップＳ２）。
そして、ステップＳ２で求めた昇温時間差ΔＴを、図５に示すテーブルのデータと照合して、ギャップＧの可変量を決定する（ステップＳ３）。ここで、図５に示すテーブルは、昇温時間差ΔＴと可変部５１の目盛５４との関係を示すもので、予め画像形成装置本体１内のメモリに記憶されている。

その後、ステップＳ３で求められたギャップの可変量（目盛の値）は、画像形成装置本体１の表示部（不図示である。）に表示される（ステップＳ４）。
作業者は、この表示に従い、上述した可変部５１の調整をおこなう。例えば、図５を参照して、昇温度差ΔＴが１２℃であると検知された場合には、表示部に目盛５４の位置を「２」にする旨の表示がされる。そして、「２」の目盛５４の位置を指針５５に合わせるように、可変部５４を移動させる。すなわち、インダクタンス特性のばらつきによって昇温時間が長くなっているために、ギャップＧが小さくなるように調整して、所望の昇温時間Ｔ０となるようにする。

なお、本実施の形態１では、定着ベルト２２の温度が４０℃から１４０℃に上昇する昇温時間Ｔ１を検知して、これを目標昇温時間Ｔ０と比較することで、ギャップ可変量を求めた。これに対して、定着ベルト２２の温度が所定温度（例えば、４０℃である。）に達してから所定時間が経過したときの昇温温度を検知して、これを目標昇温温度と比較することで、ギャップ可変量を求めることもできる。

また、本実施の形態１では、サーミスタ３７を定着ベルト２２の内周面に当接させたが、定着ベルト２２の外周面に当接させることもできる。また、検知手段として非接触型の温度センサを用いることもできる。
また、本実施の形態１では、上述のギャップ可変調整を手動でおこなったが、自動でおこなう場合には、定着装置２０に自動調整機構を設けるとともに、図４のステップＳ４にてギャップ可変量に基いて自動調整機構を駆動制御することになる。

以上説明したように、本実施の形態１では、誘導加熱部２４と定着ベルト２２とのギャップＧを可変する可変手段（可変部５１、当接部４５、スプリング４６等の部材である。）を設けている。そして、定着ベルト２２の温度変動（昇温時間）に基いて可変手段を調整している。これにより、定着装置２０ごとのインダクタンス特性がばらつく場合であっても、定着装置２０ごとの昇温時間のばらつきを少なくすることができる。

なお、本実施の形態１では、加圧ローラ３０が定着ベルト２２を介して定着補助ローラ２１に当接するように、定着装置２０を構成した。これに対して、加熱ローラ２３（又は定着補助ローラ２１）から定着補助ローラ２１（又は加熱ローラ２３）に至る定着ベルト２２表面に加圧ローラ３０が当接するように、定着装置２０を構成することもできる。このような定着装置に対しても、誘導加熱部２４と定着ベルト２２とのギャップＧを可変する可変手段を設けることで、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態１では、加熱ローラ２３内部に内部コア２８を設置したが、内部コア２８の設置を省くこともできる。この場合にも、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態２．
図６にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図６は、実施の形態２の定着装置１９における可変手段近傍を示す部分拡大図であって、前記実施の形態１における図３に示すスプリング４６近傍に相当する図である。本実施の形態２の定着装置１９は、可変手段が自動調整に対応した構成になっている点が、前記実施の形態１のものとは相違する。

図６に示すように、誘導加熱部２４は、スプリング４６によって定着装置主部２０側に付勢されている。そして、誘導加熱部２４のケースの一部が、当接部として、装置主部２０のおねじ部６１に当接する。

装置主部２０には、自動調整機構としての、おめじ部６１、ギア６２〜６４、モータ６５が設置されている。
モータ６５が駆動されると、モータ軸に設置されたギア６４に噛合する２段ギアの第１ギア６３Ｂに駆動力が伝達される。そして、その駆動力は、２段ギアの第２ギア６３Ａに噛合するギア６２に伝達される。このギア６２に一体的に固設された軸部には、おねじ部６１が形成されている。このおねじ部６１は、装置主部２０のケース２０ａに設けられためねじ部に螺合する。

このような構成によって、モータ６５のモータ軸が所定方向に回動することで、おねじ部６１の先端部がギア６２とともに図６の矢印方向に移動する。こうして、おねじ部６１の先端部に当接する誘導加熱部２４の位置が可変されて、ギャップＧの調整がおこなわれる。
具体的には、前記実施の形態１と同様に、サーミスタ３７及びＣＰＵにて昇温時間差ΔＴを求めてギャップ可変量を決定する。そして、決定したギャップ可変量に基いて、モータ６５の回転方向と回転時間（回転角度）とを駆動制御する。こうして、誘導加熱部２４と定着ベルト２２とのギャップＧは、自動調整される。

以上説明したように、本実施の形態２では、誘導加熱部２４と定着ベルト２２とのギャップＧを自動可変する可変手段（可変部６１〜６５、誘導加熱部の当接部、スプリング４６等の部材である。）を設けている。そして、定着ベルト２２の温度変動（昇温時間）に基いて可変手段を自動調整している。これにより、定着装置２０ごとのインダクタンス特性がばらつく場合であっても、定着装置２０ごとの昇温時間のばらつきを少なくすることができる。

実施の形態３．
図７及び図８にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図７は、実施の形態３の定着装置１９における誘導加熱部２４を示す概略斜視図である（コイル部２５等の図示は省略されている。）。図８は、実施の形態３の定着装置を上方からみた上面図であって、前記実施の形態１における図３に相当する図である。本実施の形態３の定着装置１９は、幅方向のギャップＧの偏差をも可変できる点が、前記実施の形態１のものとは相違する。

図７に示すように、本実施の形態３の誘導加熱部２４は、ブラケット７５を介して、画像形成装置本体１に設置される。ブラケット７５の両端には穴７５ａが設けられていて、この穴７５ａに誘導加熱部２４の側面７０に起立する軸部７１が挿設される。ブラケット７５は、幅方向中央の段ねじ７６によって、図７の両矢印方向に揺動自在に画像形成装置本体１に支持される。このような構成によって、誘導加熱部２４は、スプリング４６によってブラケット７５の穴７５ａを中心にして装置主部２０側に付勢されるとともに、段ねじ７６を中心にして図７の両矢印方向に揺動自在に支持されることになる。

また、図８を参照して、誘導加熱部２４の幅方向両端部には、それぞれ当接部４５が設けられている。
一方、定着装置主部２０のケース上には、誘導加熱部２４の２つの当接部４５に当接する可変部５１Ａ、５１Ｂが設けられている。２つの可変部５１Ａ、５１Ｂは一体的に形成されていて、それぞれ当接部４５に当接する傾斜のある当接面が設けられている。また、一体化された２つの可変部５１Ａ、５１Ｂには、前記実施の形態１と同様に、長穴５３、固定ねじ５６、目盛５４等が形成されている。

このような構成によって、２つの固定ねじ５６の螺合をゆるめた状態で、可変部５１Ａ、５１Ｂは、図８中の両矢印Ｙ５１方向に一体的にスライド移動可能になる。可変部５１Ａ、５１Ｂが両矢印Ｙ５１方向にスライド移動することで、当接部４５に当接する当接面の当接位置が変動する。このとき、誘導加熱部２４は、図８の両矢印方向に揺動自在に構成されているために、２つの当接部４５がともに可変部５１Ａ、５１Ｂに確実に当接することになる。すなわち、２つの当接部４５のうち一方が可変部に当接しない現象（片当りである。）が抑止される。
このようにして、可変部５１Ａ、５１Ｂの幅方向の位置が決定されたら、固定ねじ５６を本締めする。これにより、装置主部２０に対する誘導加熱部２４の位置（又は、ギャップＧ）が定められる。

本実施の形態３においては、幅方向両端部に可変部５１Ａ、５１Ｂを設置するとともに、２つの可変部５１Ａ、５１Ｂに追従して２つの当接部４５が当接するように誘導加熱部２４を揺動自在に構成している。これによって、誘導加熱部２４と定着ベルト２２とのギャップＧを、幅方向において均一化することができる。すなわち、定着ベルト２２の幅方向の温度分布を均一化することができる。したがって、ギャップＧが幅方向に不均一であるときに生じる、定着性の不均一を抑止することができる。

なお、本実施の形態３においても、前記実施の形態１と同様の手順で、ギャップＧの調整をおこなう。
具体的には、サーミスタ３７及びＣＰＵにて昇温時間差ΔＴを求めてギャップ可変量を決定する。そして、決定したギャップ可変量に基いて、手動で可変部５１Ａ、５１Ｂの位置を調整する。こうして、誘導加熱部２４と定着ベルト２２とのギャップＧが調整される。

以上説明したように、本実施の形態３では、誘導加熱部２４と定着ベルト２２とのギャップＧを可変する可変手段（可変部５１Ａ、５１Ｂ、当接部４５、スプリング４６等の部材である。）を設けている。そして、定着ベルト２２の温度変動（昇温時間）に基いて可変手段を調整している。これにより、定着装置２０ごとのインダクタンス特性がばらつく場合であっても、定着装置２０ごとの昇温時間のばらつきを少なくすることができる。

実施の形態４．
図９にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図９は実施の形態４の定着装置１９を示す断面図である。本実施の形態４の定着装置１９は、発熱体として定着ローラ３１を用いている点が、発熱体として定着ベルト２２を用いている前記実施の形態１のものとは相違する。

図９に示すように、本実施の形態４の定着装置１９は、主として、定着ローラ３１（発熱体）、加圧ローラ３０、誘導加熱部２４等で構成される。
定着ローラ３１は、円筒形状であって、鉄等からなる発熱層（基体）、シリコーンゴム等からなる弾性層、フッ素化合物等からなる離型層、等で構成される。定着ローラ３１内には、前記実施の形態１の加熱ローラ２３と同様に、内部コア２８が設置されている。

定着ローラ３１の外周面に対向する誘導加熱部２４は、前記実施の形態１と同様に、コイル部２５、コア２６等からなる。そして、コイル部２５に交番電流が供給されることで、コア２６と内部コア２８との間に磁束が形成されて、電磁誘導により定着ローラ３１が加熱される。このようにして、加熱された定着ローラ３１は、図９の破線矢印Ｙ１方向に搬送される記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔを加熱して記録媒体Ｐに定着する。

本実施の形態４の定着装置２０においても、誘導加熱部２４と定着装置主部２０とが前記実施の形態１と同様に構成され動作する。
すなわち、定着ローラ３１表面に当接するサーミスタ３７と、ＣＰＵと、によって昇温時間差ΔＴが求められて、ギャップ可変量が決定される。そして、決定したギャップ可変量に基いて、可変部５１の位置が調整される。こうして、誘導加熱部２４と定着ローラ３１とのギャップが調整される。

以上説明したように、本実施の形態４では、誘導加熱部２４と定着ローラとのギャップを可変する可変手段（可変部５１、当接部４５、スプリング４６等の部材である。）を設けている。そして、定着ローラ３１の温度変動（昇温時間）に基いて可変手段を調整している。これにより、定着装置２０ごとのインダクタンス特性がばらつく場合であっても、定着装置２０ごとの昇温時間のばらつきを少なくすることができる。

なお、本実施の形態４では、定着ローラ３１内部に内部コア２８を設置したが、内部コア２８の設置を省くこともできる。この場合にも、本実施の形態４と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、上記各実施の形態の中で示唆した以外にも、上記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。 図１の画像形成装置に設置される定着装置を示す断面図である。 図２の定着装置を示す上面図である。 図２の定着装置における、ギャップ可変調整の作業手順を示すフローチャートである。 図４のフローで用いられるテーブルを示す図である。 この発明の実施の形態２における定着装置の可変手段近傍を示す部分拡大図である。 この発明の実施の形態３における定着装置の誘導加熱部を示す概略斜視図である。 図７の定着装置を示す上面図である。 この発明の実施の形態４における定着装置を示す断面図である。

符号の説明

１ 画像形成装置本体（装置本体）、
１９ 定着装置、 ２０ 定着装置主部（装置主部）、
２０ａ ケース、 ２１ 定着補助ローラ、
２２ 定着ベルト（発熱体）、 ２３ 加熱ローラ、
２４ 誘導加熱部、 ２５ コイル部、 ２６ コア、 ２６ａ センターコア、
２６ｂ サイドコア、 ２７ コイルガイド、 ２８ 内部コア、
２９ 基準ピン、 ３０ 加圧ローラ、 ３１ 定着ローラ（発熱体）、
３４、３５ 位置決めピン、 ３７ サーミスタ（検知手段）、
４１、４２ 係止部、 ４５ 当接部、 ４６ スプリング、
５１、５１Ａ、５１Ｂ 可変部、 ５３ 長穴、 ５４ 目盛、 ５５ 指針、
５６ 固定ねじ、 ６１ おねじ部、 ６２〜６４ ギア、 ６５ モータ、
７０ 側面、 ７１ 軸部、 ７５ ブラケット、 ７６ 段ねじ。

Claims (12)

1. トナー像を加熱して当該トナー像を記録媒体に定着する定着装置であって、
   磁束を発生させる誘導加熱部と、
   前記誘導加熱部に対向するとともに当該誘導加熱部から発生される磁束によって加熱される発熱体と、
   前記誘導加熱部と前記発熱体とのギャップを可変する可変手段と、
   を備えた定着装置において、
   前記可変手段は、前記誘導加熱部と一体的に前記発熱体側に付勢される当接部と、前記発熱体を保持するケースに保持されるとともに前記当接部に当接する位置を可変する可変部と、を備え、
   前記当接部は、前記誘導加熱部の幅方向両端部にそれぞれ設けられた２つの当接部であって、前記可変部は、前記２つの当接部に当接するそれぞれの位置を一体的に可変し、
   前記誘導加熱部は、前記２つの当接部が前記可変部に当接するように当該２つの当接部とともに揺動自在に構成されたことを特徴とする定着装置。
2. 前記発熱体の温度を検知する検知手段を備え、
   前記検知手段の検知結果に基いて前記ギャップの可変量を求めることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記発熱体の温度変動を検知する検知手段を備え、
   前記検知手段の検知結果に基いて前記可変手段を駆動制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
4. 前記検知手段は、第１の温度から第２の温度まで上昇する時間を検知することを特徴とする請求項２ 又は請求項３に記載の定着装置。
5. 前記検知手段は、所定の温度から所定時間経過したときの上昇温度を検知することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の定着装置。
6. 前記発熱体は、加熱ローラと定着補助ローラとに張架された定着ベルトであって、
   前記加熱ローラは、前記定着ベルトの外周面に対向する前記誘導加熱部に対して当該定着ベルトを介して対向するように配設され、
   前記定着ベルトは、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに当接するように配設されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記定着補助ローラは、前記加圧ローラに対して前記定着ベルトを介して当接するように配設されたことを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
8. 前記発熱体は、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに当接する定着ローラであって、
   前記誘導加熱部は、前記定着ローラの外周面に対向することを特徴とする請求項１〜請
   求項５のいずれかに記載の定着装置。
9. 前記誘導加熱部はブラケットを介して画像形成装置に設置され、前記ブラケットは前記２つの当接部が前記可変部に当接する方向に画像形成装置に対して揺動自在に構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の定着装置。
10. 前記可変部のうち前記当接部が当接する当接面は幅方向に対して所定の傾斜が設けられ、前記可変部は幅方向に移動することにより前記当接部と当接する位置を可変して、前記ギャップを可変することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の定着装置。
11. 前記発熱体を備えた、前記誘導加熱部に対して分離可能な定着装置主部を有し、該定着装置主部は、前記誘導加熱部に対し接離方向に着脱可能に像形成装置本体に装着されることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の定着装置。
12. 請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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