JP4702785B2 - 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、装置の立ち上げ時間を低減して省エネルギー化することを目的として、電磁誘導加熱方式の定着装置を用いたものが広く知られている（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、加熱ローラ、定着ローラ、加熱ローラと定着ローラとによって張架された定着部材としての定着ベルト、加熱ローラに定着ベルトを介して対向する誘導加熱手段（磁束発生手段）、定着ローラに定着ベルトを介して当接する加圧ローラ、等で構成される。誘導加熱手段は、幅方向（記録媒体の搬送方向に直交する方向である。）に延設された励磁コイル（コイル部）や、励磁コイルに対向する励磁コイルコア（コア部）等で構成される。

そして、定着ベルトは、誘導加熱手段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、励磁コイルに高周波の交番電流を流すことで、励磁コイルの周囲に交番磁界が形成されて、加熱ローラ表面近傍に渦電流が生じる。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の定着装置は、ヒータ加熱方式等の他方式のものに比べて熱変換効率が高く、少ないエネルギー消費で短い立ち上げ時間にて定着部材の表面温度（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。

一方、特許文献２等には、ヒータ加熱方式を用いた定着装置であって、フィルム状の定着ベルト（定着スリーブ）の幅方向両端部にクラックが生じるのを抑止することを目的として、定着ベルトの幅方向両端部を支持するフランジに潤滑剤を塗布する技術が開示されている。

また、特許文献３等には、ヒータ加熱方式を用いた定着装置であって、支持体に支持された管状物（定着スリーブ）のスリップを軽減することを目的として、管状物の内壁面を粗面化する技術が開示されている。

特開２００５−１８９６４９号公報 特開２００５−１５６９１８号公報 特開２００１−３４１１４３号公報

電磁誘導加熱方式の定着装置では、発熱部材を保持部材で保持する構成にした場合に、発熱部材が幅方向両端部のうち一方の端部に片寄ってしまう不具合が生じる可能性があった。

特許文献１等のおける電磁誘導加熱方式の定着装置では、加熱ローラが発熱部材として機能している。ここで、電磁誘導加熱方式の定着装置をコンパクト化するためには、特許文献２、特許文献３等における定着スリーブを、電磁誘導加熱方式における発熱部材として機能させる方策が考えられる。すなわち、電磁誘導加熱方式の定着装置を、磁束発生手段によって誘導加熱される定着スリーブ、定着スリーブを保持する定着ローラ、定着スリーブを介して定着ローラに当接する加圧ローラ、等で構成することができる。

しかし、その場合に、定着スリーブ（発熱部材）と、定着スリーブを保持する定着ローラ（保持部材）と、の間に作用する摩擦力（幅方向に作用する成分である。）によって、定着スリーブが幅方向端部に片寄ってしまう不具合が生じる可能性がある。定着スリーブが幅方向端部に片寄ってしまうと、ニップ部に送出入される記録媒体に対して搬送不良や定着不良が生じてしまうことになる。また、定着スリーブの幅方向両端部に係合する係合部材を設けた場合であっても、定着スリーブの幅方向端部への片寄りが生じると、係合部材に干渉して定着スリーブの両端部が磨耗したり、定着スリーブが係合部材を乗り越えたりしてしまうことになる。

一方、特許文献２等の技術は、ヒータ加熱方式を用いた定着装置において、定着ベルトの幅方向両端部を支持するフランジに潤滑剤を塗布することで定着ベルトに生じるクラックを抑止することを目的としたものであって、定着ベルトの幅方向の片寄りを根本的に解決する効果は期待できない。

また、特許文献３等の技術は、ヒータ加熱方式を用いた定着装置において、管状物の内壁面を粗面化して内壁面における潤滑剤の保持性を高めることで、管状物のスリップを軽減することを目的としたものである。しかし、電磁誘導加熱方式の定着装置は、ヒータ加熱方式のものに比べて熱変換効率が高いために、管状物の内壁面を粗面化すると管状物（発熱部材）に加熱ムラが生じる可能性がある。

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、発熱部材を保持部材で保持する構成にした場合であっても、発熱部材が幅方向端部に片寄る不具合が生じることのない、電磁誘導加熱方式の定着装置及び画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる定着装置は、トナー像を加熱して記録媒体に定着する定着装置であって、磁束を発生させる磁束発生手段と、前記磁束によって誘導加熱されるとともに、トナー像を溶融する定着スリーブと、前記定着スリーブの内周面に当接して前記定着スリーブを保持するとともに、その外周面が発泡体で形成された定着ローラと、前記定着ローラの前記外周面に含浸された潤滑剤と、を具備したものである。

また、請求項２記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記定着スリーブを介して前記定着ローラに当接してニップ部を形成する加圧ローラを備え、前記定着スリーブは、前記加圧ローラとの当接面よりも幅方向両端部に長くなるように形成され、前記定着スリーブの幅方向両端部にそれぞれ当接するフランジと、前記定着スリーブの外周面に当接するとともに前記フランジに対して幅方向中央部側に当接するように配設され、前記定着スリーブの前記外周面に前記潤滑剤が漏出するのを封止するシール材と、をさらに備えたものである。

また、請求項３記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記潤滑剤を、フッ素グリスとしたものである。

また、請求項４記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記発泡体を、シリコーン発泡体としたものである。

また、請求項５記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。

本発明は、発熱部材を保持部材で保持する構成にした場合であっても、発熱部材と保持部材との間に潤滑性を与えているために、発熱部材が幅方向端部に片寄る不具合が生じることのない、電磁誘導加熱方式の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３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タンデム型カラー複写機の装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される感光体ドラム、１２は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上を帯電する帯電部、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像部、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ、１５は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。

また、１６は転写ベルト１７を清掃する転写ベルトクリーニング部、１７は複数色のトナー像が記録媒体Ｐ上に重ねて担持されるように記録媒体Ｐを搬送する転写ベルト、１９は記録媒体Ｐ上のトナー像（未定着画像）を定着する電磁誘導加熱方式の定着装置、を示す。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電部１２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、現像部１３との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、転写ベルト１７上の記録媒体Ｐに、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（転写工程である。）。

そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された記録媒体Ｐは、図中の矢印方向に走行して、分離チャージャ１８との対向位置に達する。そして、分離チャージャ１８との対向位置で、記録媒体Ｐに蓄積された電荷が中和されて、トナーのちり等を生じさせることなく記録媒体Ｐが転写ベルト１７から分離される。
その後、転写ベルト１７表面は、転写ベルトクリーニング部１６の位置に達する。そして、転写ベルト１７上に付着した付着物が転写ベルトクリーニング部１６に回収される。

ここで、転写ベルト１７上に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、不図示の搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、転写ベルト１７の位置に向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、転写ベルト１７から分離された後に定着装置１９に導かれる。定着装置１９では、定着スリーブと加圧ローラとの間に形成されたニップ部にて、カラー画像（トナー）が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、不図示の排紙ローラによって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２及び図３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は定着装置１９を示す断面図であって、図３は定着装置１９を幅方向にみた断面図である。
図２に示すように、定着装置１９は、磁束発生手段としての誘導加熱部２４、発熱部材としての定着スリーブ２０、保持部材としての定着ローラ２１、加圧ローラ３０、等で構成される。

ここで、発熱部材としての定着スリーブ２０（定着部材）は、厚さが３０〜５０μｍの金属材料からなる基材上に弾性層、離型層を順次形成したものであって、外径が４０ｍｍになっている。
定着スリーブ２０の基材を形成する材料としては、鉄、コバルト、ニッケル、又は、これらの合金、等の磁性金属材料を用いることができる。
定着スリーブ２０の弾性層は、シリコーンゴム等の弾性材料からなり、その厚さは１５０μｍになっている。これにより、熱容量がそれ程大きくなく、定着ムラのない良好な定着画像を得ることができる。
定着スリーブ２０の離型層は、ＰＦＡ等のフッ素化合物をチューブ状に被覆したものであって、その厚さは５０μｍになっている。離型層は、トナー像（トナー）Ｔが直接的に接する定着スリーブ２０表面のトナー離型性を高めるためのものである。

保持部材としての定着ローラ２１は、ステンレス鋼等の金属材料からなる円筒状の芯金２３上に、シリコーン発泡体からなる耐熱弾性層２２が形成されたものであって、外径が約４０ｍｍになっている。定着ローラ２１の弾性層２２は、肉厚が９ｍｍで、軸上におけるアスカー硬度が３０〜５０度となるように形成されている。定着ローラ２１は、定着スリーブ２０の内周面に当接して、薄肉の定着スリーブ２０をローラ状に保持している。

ここで、本実施の形態１においては、特徴的な構成として、定着スリーブ２０と定着ローラ２１との間に潤滑性を与える潤滑手段としての潤滑剤４０が介在されている。具体的には、定着ローラ２１の保持面（定着スリーブ２０の内周面に当接する外周面である。）に、フッ素グリスからなる潤滑剤４０が塗布されている。
これによって、定着スリーブ２０と、定着スリーブ２０を保持する定着ローラ２１と、の間に作用する摩擦力が低減されて、定着スリーブ２０が幅方向端部に片寄ってしまう不具合が未然に抑止される。そして、ニップ部に送出入される記録媒体Ｐに搬送不良や定着不良が生じたり、フランジ４５（図３を参照できる。）に干渉して定着スリーブ２０の両端部が磨耗・破損したり、定着スリーブ２０がフランジ４５を乗り越えたりする二次的な不具合も抑止されることになる。

なお、本実施の形態１では、潤滑剤４０が塗布される定着ローラ２１の保持面（弾性層２２）がシリコーン発泡体で形成されているために、耐熱性及び弾性を確保しつつ、潤滑剤４０が保持面上を流動するのを軽減することができる。潤滑剤４０の流動が軽減されるのは、発泡体の目の中に潤滑剤４０が含浸した状態になることによる。これにより、定着スリーブ２０と定着ローラ２１との間の潤滑性が経時においても安定的に維持されて、上述の潤滑剤４０による効果が効果的に発揮される。

図２を参照して、加圧ローラ３０は、アルミニウム、銅等の高熱伝導性金属材料からなる芯金３２上に、シリコーンゴム等の耐熱性弾性層３１、離型層（不図示である。）が順次形成されたものであって、外径が４０ｍｍになっている。弾性層３１は、肉厚が２ｍｍとなるように形成されている。離型層は、ＰＦＡチューブを被覆したものであって、厚さが５０μｍになるように形成されている。加圧ローラ３０は、定着スリーブ２０を介して定着ローラ２１に圧接していて、その圧接部にニップ部を形成している。そして、このニップ部に、記録媒体Ｐが搬送されることになる。

ここで、図３を参照して、定着スリーブ２０は、加圧ローラ３０との当接面よりも幅方向両端部に長くなるように形成されている。すなわち、定着スリーブ２０の幅方向長さＬ１は加圧ローラ３０の幅方向長さＬ２よりも大きくなるように形成され（Ｌ１＞Ｌ２）、定着スリーブ２０の両端部に加圧ローラ３０と当接しない領域が設けられている。そして、定着スリーブ２０の幅方向両端部にそれぞれ当接するフランジ４５が、定着ローラ２１の芯金２３上に圧入されている。
このように定着スリーブ２０の幅方向両端部に当接する係合部材としてのフランジ４５を設けることで、定着スリーブ２０の幅方向の移動（片寄り）が規制されることになる。

また、定着ローラ２１に当接しない定着スリーブ２０の表面（外周面であって、トナー像Ｔに当接する面である。）であって幅方向両端部には、封止部材としてのシール材４６（シーリング部材）が配設されている。シール材４６は、シリコーンゴムからなり、定着スリーブ２０の外周面に潤滑剤４０が漏出するのを封止するものである。すなわち、定着スリーブ２０と定着ローラ２１との間にある潤滑剤４０が幅方向両端部から漏出しても、定着スリーブ２０の外周面の両端部にはシール材４６が設置されているために、定着スリーブ２０の外周面に潤滑剤４０が付着することはない。これにより、潤滑剤４０が定着スリーブ２０の外周面上の画像領域に付着することによって生じる定着不良等の不具合が抑止される。さらに、幅方向両端部に漏出した潤滑剤４０はシール材４６にせき止められてフランジ４５近傍に滞留することになるため、定着スリーブ２０の両端部とフランジ４５との摺動抵抗が軽減されて、定着スリーブ２０の磨耗・破損を防止することができる。

図２を参照して、磁束発生手段としての誘導加熱部２４は、コイル部２５（励磁コイル）、コア部２６（励磁コイルコア）、コイルガイド２７（コイルハウジング）、等で構成される。コイル部２５は、定着スリーブ２０の外周の一部を覆うように配設されたコイルガイド２７上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り、コイル部２５を保持する。コア部２６は、フェライト等の強磁性体（比透磁率が２５００程度である。）からなり、定着スリーブ２０に向けて効率のよい磁束を形成するためにセンターコア２６ａやサイドコア２６ｂが設けられている。コア部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。

また、図示は省略するが、定着スリーブ２０の表面には、サーミスタが当接されている。サーミスタは、熱応答性の高い感温素子であって、定着スリーブ２０上の温度（定着温度）を検知する。そして、サーミスタ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する。

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。
不図示の駆動モータによって、加圧ローラ３０が図２の反時計方向に回転駆動されると、定着スリーブ２０も時計方向に回転する。このとき、定着スリーブ２０を保持する定着ローラ２１は、積極的に回転駆動されないことになる。そして、発熱部材及び定着部材としての定着スリーブ２０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（好ましくは、２０ｋＨｚ〜８００ｋＨｚである。）の高周波交番電流を流すことで、コイル部２５に対向する定着スリーブ２０の近傍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、定着スリーブ２０の基材（発熱層）に渦電流が生じて、基材はその電気抵抗によってジュール熱が発生して誘導加熱される。こうして、定着スリーブ２０は、自身の基材の誘導加熱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スリーブ２０表面は、加圧ローラ３０とのニップ部に達する。そして、搬送される記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔ（トナー）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、不図示のガイド板に案内されながら定着スリーブ２０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、定着スリーブ２０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はニップ部から送出される。
ニップ部を通過した定着スリーブ２０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。
なお、本実施の形態１では、定着ローラ２１の回転駆動を積極的におこなわない構成としたが、定着ローラ２１の回転駆動を積極的におこなう構成とすることもできる。

以上説明したように、本実施の形態１では、発熱部材としての定着スリーブ２０を保持部材としての定着ローラ２０で保持しているために、電磁誘導加熱方式の定着装置１９をコンパクト化することができる。そして、定着スリーブ２０と定着ローラ２１との間に潤滑剤４０を介在しているために、定着スリーブ２０が幅方向端部に片寄る不具合を未然に抑止することができる。

実施の形態２．
図４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４は実施の形態２における定着装置１９を示す断面図である。本実施の形態２の定着装置１９は、定着スリーブ２０及び定着ローラ２１の内部に内部コア２８を設けている点が、前記実施の形態１のものとは相違する。

図４に示すように、定着装置１９は、誘導加熱部２４、定着スリーブ２０、定着ローラ２１、加圧ローラ３０、等で構成される。
本実施の形態２における定着スリーブ２０（発熱部材）も、厚さが３０〜５０μｍの金属材料からなる基材上に弾性層、離型層を順次形成したものであって、外径が４０ｍｍになっている。
定着スリーブ２０の基材としては、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等の非磁性金属材料に、銅、銀、アルミニウム等の体積抵抗率が低い金属材料をメッキを施したものを用いることができる。定着スリーブ２０の弾性層及び離型層は、前記実施の形態１のものと同様である。

本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様に、定着スリーブ２０と定着ローラ２１との間に潤滑手段としての潤滑剤４０が介在されている。
さらに、本実施の形態２においては、前記実施の形態１とは異なり、定着ローラ２０の内部に、フェライト等の強磁性体からなる内部コア２８（コア）と、内部コア２８の外周の一部を覆う磁束遮蔽部材２９と、が回転自在に設置されている。内部コア２８及び磁束遮蔽部材２９の回転駆動は、定着スリーブ２０の回転とは別におこなわれる。

内部コア２８は、定着スリーブ２０及び定着ローラ２１を介してコイル部２５に対向していて、定着スリーブ２０の基材（発熱層）に効率的に磁束を透過させる。
磁束遮蔽部材２９は、厚さが１ｍｍ以上の銅等の良導体からなる。磁束遮蔽部材２９は、その厚さが表皮深さ（材料の体積固有抵抗及び比透磁率と、誘導加熱部２４の交番電流の周波数と、によって定まる。）よりも大きくなるように設定されていて、誘導加熱部２４から定着スリーブ２０に達する磁束を必要に応じて低下させることができる。

次に、内部コア２８及び磁束遮蔽部材２９の構成・動作について、詳しく説明する。
強磁性体からなる円柱状の内部コア２８の幅方向両端部には、銅からなる磁束遮蔽部材２９が一体的に設置されている。磁束遮蔽部材２９は、内部コア２８の外周面を端面側から遮蔽する範囲を段階的又は連続的に増減するように形成されている。これにより、内部コア２８を磁束遮蔽部材２９とともに回転させることによって、誘導加熱部２４のコイル部２５に対向する内部コア２８の幅方向の遮蔽範囲を可変することができる。

詳しくは、誘導加熱部２４のセンターコア２６ａ（磁束密度が最も高くなる位置である。）と内部コア２８との間に磁束遮蔽部材２９が介在する場合には、磁束遮蔽部材２９がないときに形成される正規の磁束が弱められる。これにより、磁束遮蔽部材２９を介在した定着スリーブ２０の位置では、作用する磁束の低下にともない加熱効率が低下する。

ここで、磁束を低下させる幅方向の範囲（調整範囲）は、コイル部２５に対向する磁束遮蔽部材２９の姿勢を変化させることで可変することができる。具体的に、磁束遮蔽部材２９を内部コア２８とともに回転駆動（駆動制御）することで、定着スリーブ２０上の加熱範囲を可変することができる。

具体的に、内部コア２８及び磁束遮蔽部材２９を周方向に所定角度だけ回転させて、磁束遮蔽部材２９の最大範囲をセンターコア２６ａに対向させる。このとき、磁束が低下される調整範囲が最大になって、その調整範囲外が定着スリーブ２０の主たる加熱範囲となる。
これに対して、内部コア２８及び磁束遮蔽部材２９を周方向にさらに所定角度だけ回転させて、磁束遮蔽部材２９がセンターコア２６ａに対向しないようにする。このとき、磁束が低下される調整範囲がゼロになって、すべての範囲が定着スリーブ２０の主たる加熱範囲となる。

そして、定着スリーブ２０に対する記録媒体Ｐの幅方向範囲（通紙領域）と、定着スリーブ２０の加熱範囲と、が一致するように、ステッピングモータで磁束遮蔽部材２９を回転駆動する。なお、定着スリーブ２０に対する記録媒体Ｐの幅方向範囲は、記録媒体Ｐのサイズを検知するサイズ検知センサ（検知手段）の検知結果に基いて定められる。

そして、本実施の形態２においても、発熱部材及び定着部材としての定着スリーブ２０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、コア部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、定着スリーブ２０の基材（発熱層）に渦電流が生じて、基材はその電気抵抗によってジュール熱が発生して誘導加熱される。こうして、定着スリーブ２０は、自身の基材の誘導加熱によって加熱される。

以上説明したように、本実施の形態２でも、前記実施の形態１と同様に、発熱部材としての定着スリーブ２０を保持部材としての定着ローラ２０で保持しているために、電磁誘導加熱方式の定着装置１９をコンパクト化することができる。そして、定着スリーブ２０と定着ローラ２１との間に潤滑剤４０を介在しているために、定着スリーブ２０が幅方向端部に片寄る不具合を未然に抑止することができる。

なお、本発明が前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、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前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、前記構成部材の数、位置、形状等は前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の定着装置を幅方向にみた断面図である。 この発明の実施の形態２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 定着スリーブ（発熱部材）、
２１ 定着ローラ（保持部材）
２２ 弾性層、 ２３ 芯金、
２４ 誘導加熱部（磁束発生手段）、 ２５ コイル部、 ２６ コア部、
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 磁束遮蔽部材、
３０ 加圧ローラ、
４０ 潤滑剤（潤滑手段）、
４５ フランジ、 ４６ シール材（封止部材）。

Claims (5)

1. トナー像を加熱して記録媒体に定着する定着装置であって、
   磁束を発生させる磁束発生手段と、
   前記磁束によって誘導加熱されるとともに、トナー像を溶融する定着スリーブと、
   前記定着スリーブの内周面に当接して前記定着スリーブを保持するとともに、その外周面が発泡体で形成された定着ローラと、
   前記定着ローラの前記外周面に含浸された潤滑剤と、
   を具備したことを特徴とする定着装置。
2. 前記定着スリーブを介して前記定着ローラに当接してニップ部を形成する加圧ローラを備え、
   前記定着スリーブは、前記加圧ローラとの当接面よりも幅方向両端部に長くなるように形成され、
   前記定着スリーブの幅方向両端部にそれぞれ当接するフランジと、
   前記定着スリーブの外周面に当接するとともに前記フランジに対して幅方向中央部側に当接するように配設され、前記定着スリーブの前記外周面に前記潤滑剤が漏出するのを封止するシール材と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記潤滑剤は、フッ素グリスであ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. 前記発泡体は、シリコーン発泡体であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
5. 請求項１〜請求項４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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