JP4803799B2

JP4803799B2 - 定着装置及び画像形成装置

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Publication number: JP4803799B2
Application number: JP2005348142A
Authority: JP
Inventors: 健一長谷川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2005-12-01
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2025-12-01
Also published as: JP2007155909A

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着脱自在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る技術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、発熱部材としての支持ローラ（加熱ローラ）、定着補助ローラ（定着ローラ）、支持ローラと定着補助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、支持ローラに定着ベルトを介して対向する磁束発生手段（誘導加熱手段）、定着補助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。磁束発生手段は、幅方向（記録媒体の搬送方向に直交する方向である。）に延設されたコイル部（励磁コイル）や、コイル部に対向するコア部（励磁コイルコア）等で構成される。

そして、定着ベルトは、磁束発生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、コイル部の周囲に交番磁界が形成されて、支持ローラ表面近傍に渦電流が生じる。支持ローラ（発熱部材）に渦電流が生じると、支持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、支持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、発熱部材が電磁誘導によって直接的に加熱されるために、熱ローラ方式（ヒータランプ加熱方式）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。

一方、特許文献２等には、電磁誘導加熱方式の定着装置であって、コイル部等で構成される磁束発生手段が画像形成装置本体側に固設され、定着ローラや加圧ローラ等で構成された定着装置主部が画像形成装置本体に着脱自在に設置される技術が開示されている。

特開２００５−７０３７６号公報特開２００５−１９０６９３号公報

従来の電磁誘導加熱方式の定着装置では、コイル部等で構成される磁束発生手段が画像形成装置本体側に固設され、定着ベルトや支持ローラや加圧ローラ等で構成された定着装置主部が画像形成装置本体に着脱自在に設置されていた。
したがって、定着装置のメンテナンスやジャム処理をおこなう場合等に、定着ベルト等で構成された定着装置主部が磁束発生手段から分離されて画像形成装置本体から取出されることが多かった。

そのため、画像形成装置本体に装着されていたときに磁束発生手段に対向していた定着ベルト（定着部材）の対向面が、画像形成装置本体から取出されたときには外部に露呈した状態になってしまっていた。そして、このように定着部材が外部に露呈してしまうと、作業者やユーザーが不注意によってその表面に触れてしまったり、表面を傷つけてしまったりする可能性があった。
定着工程直後の定着部材は高温に達しているために、作業者等がその表面に触れてしまうことは避けなければならない。また、定着部材はトナー像に直接的に接触して出力画像の品質を左右する部材であるために、その表面が損傷を受けてしまうとその後の画像品質（定着性）が劣化してしまう。

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、画像形成装置から取出される場合に作業者等が定着部材の表面に触れることがなく、作業性が高く、画像品質の劣化が生じない、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、磁束を発生させる磁束発生手段と、前記磁束によって加熱される発熱層を有する発熱部材と、前記磁束発生手段に対向するとともに、トナー像を溶融して記録媒体に定着する定着部材と、画像形成装置本体から取出されたときに、前記磁束発生手段に対向する前記定着部材の対向面が露呈しないように被包する被包部材と、を備え、前記磁束発生手段は、交番電流が入力されるコイル部を覆うカバー部材を具備し、前記カバー部材は、前記発熱部材及び前記定着部材を収容する筐体に一体化され、前記カバー部材及び前記筐体は、前記コイル部の周囲の通気をするための通気口を備えたものである。

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、前記被包部材を、前記磁束発生手段の一部又は全部としたものである。

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に記載の発明において、前記被包部材を、画像形成装置本体から取出されたときに前記対向面を閉鎖して画像形成装置本体に装着されたときに前記対向面を開放する開閉部材としたものである。

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に記載の発明において、前記磁束発生手段は、交番電流が入力されるコイル部を前記対向面の側で保持するコイルガイドを備え、前記被包部材は、画像形成装置本体に装着されたときに前記コイルガイドに当接するものである。

また、請求項５記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記被包部材は、画像形成装置本体から取出されたときに露呈する露呈面が耐熱性樹脂で形成されたものである。

また、請求項６記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記発熱部材を、前記定着部材としたものである。

また、請求項７記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記発熱部材は、前記定着部材を加熱するものである。

また、請求項８記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項７に記載の発明において、前記定着部材は、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに当接するとともに、少なくとも２つのローラ部材に張架される定着ベルトであって、前記発熱部材を、前記少なくとも２つのローラ部材のうち１つのローラ部材としたものである。

また、請求項９記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記定着部材を、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としたものである。

また、請求項１０記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記定着部材を、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに当接するとともに、少なくとも２つのローラ部材に張架される定着ベルトとしたものである。

また、請求項１１記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項１０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、画像形成装置本体から取出されたときに磁束発生手段に対向する定着部材の対向面が露呈しないように被包する被包部材を設けているために、作業者等が定着部材の表面に触れることがなく、作業性が高く、画像品質の劣化が生じない、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、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、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、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、磁束発生手段としての誘導加熱部２４と、定着ローラ２０や加圧ローラ３０等で構成される定着装置主部と、からなる。
ここで、発熱部材としての定着ローラ２０（定着部材）は、ＳＵＳ３０４等の非磁性材料からなる中空構造の芯金２３の表面に、弾性層２２、発熱層２１等を形成した多層構造体である。

詳しくは、定着ローラ２０は、芯金２３上に、弾性層２２、発熱層２１、酸化防止層（不図示である。）、離型層（不図示である。）、等が積層されている。
弾性層２２は、シリコーンゴム等の弾性材料からなり、その厚さは５０〜５００μｍになっている。これにより、熱容量がそれ程大きくなく、良好な定着画像を得ることができる。

発熱層２１は、第１非磁性層と第２非磁性層との２層構造とすることができる。
第１非磁性材料層としては、非磁性材料層としてのＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３１６（いずれも非磁性ステンレス）等を用いることができる。
第２非磁性材料層としては、銅（Ｃｕ）を用いることができる。第２非磁性材料層は、その層厚が５〜３５μｍの範囲内になるように、第１非磁性材料層上にめっき処理にて形成されている。第２非磁性材料層の体積抵抗率は１．７×１０^-8Ω・ｍとなっていて、第１非磁性材料層の体積抵抗率よりも小さくなっている。なお、第２非磁性材料層としては、銀（Ａｇ）やアルミニウム（Ａｌ）等を用いることもできる。
第１非磁性材料層及び第２非磁性材料層からなる発熱層２１は、誘導加熱部２４（磁束発生手段）から発せられる磁束によって電磁誘導加熱される。

定着ローラ２０の酸化防止層は、ニッケル（Ｎｉ）で形成され、その厚さは５μｍ以下になるように設定されている。酸化防止層は、銅層としての第２非磁性材料層の酸化を防止するためのものである。
定着ローラ２０の離型層は、ＰＦＡ等のフッ素化合物で形成され、その厚さは３０μｍ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ローラ２０表面のトナー離型性を高めるためのものである。
このように本実施の形態１における定着ローラ２０は、定着部材として機能するとともに、発熱部材としても機能することになる。

また、図示は省略するが、定着ローラ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、定着ローラ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。

図２を参照して、加圧ローラ３０は、アルミニウム、銅等からなる円筒部材３２上にフッ素ゴム、シリコーンゴム等の弾性層３１が形成されたものである。加圧ローラ３０の弾性層３１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、定着ローラ２０に圧接している。そして、定着ローラ２０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。

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、カバー部材２８、磁束遮蔽部材２９、等で構成される。コイル部２５は、定着ローラ２０の外周面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、定着ローラ２０との対向面の側でコイル部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１０００〜３０００程度である。）からなり、発熱層２１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やサイドコアが設けられている。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。
なお、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（コア）を設置したり、内部コアの外周の一部を覆う磁束遮蔽部材を設置することもできる。

カバー部材２８は、コイル部２５、コア部２６、コイルガイド２７を覆うように構成されている。カバー部材２８の内部には空間２８ａが設けられていて、この空間２８ａに通気口２８ｂ（図３を参照できる。）を介して空気が流入・流出する。これによって、コイル部２５が空冷されて、コイル部２５の温度上昇による磁束低下が軽減される。
また、カバー部材２８の内壁には、銅等からなる磁束遮蔽部材２９が設置されている。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からカバー部材２８外に磁束が漏出するのを軽減している。

このように構成された誘導加熱部２４（磁束発生手段）は、定着ローラ２０及び加圧ローラ３０（定着装置主部である。）と一体的に画像形成装置本体１から着脱できるように構成されている。すなわち、本実施の形態１では、誘導加熱部２４の全体が、装置本体１から取出されたときに定着ローラ２０の対向面（装置本体１に装着したときに誘導加熱部２４に対向する対向面である。）が露呈しないように被包する被包部材として機能することになる。なお、被包部材としての構成・動作については、後で図３を用いて詳述する。

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、定着ローラ２０が図２の時計方向に回転駆動されると、加圧ローラ３０も反時計方向に回転する。そして、定着部材としての定着ローラ２０は、誘導加熱部２４との対向位置（対向面）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から発熱層２１に向けて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、定着ローラ２０の発熱層２１に渦電流が生じて、発熱層２１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、定着ローラ２０は、自身の発熱層２１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ローラ２０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（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ローラ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、定着ローラ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は定着ローラ２０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ローラ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。

以下、図３を参照して、本実施の形態１における特徴的な定着装置１９の構成・動作について説明する。
図３は、定着装置１９を示す分解斜視図である。図３に示すように、定着装置の筐体５１には、ベアリング５３を介して定着ローラ２０及び加圧ローラ３０がそれぞれ回転自在に収容（保持）されている。詳しくは、定着ローラ２０は、その筐体５１上の位置が固定されている。加圧ローラ３０は、加圧レバー５８及び加圧スプリング５９による付勢力を受けて、定着ローラ２０を加圧する。
また、図示は省略するが、筐体５１の周囲には、耐熱性樹脂からなるハウジングが覆設されている。このハウジングには、定着ニップ部に記録媒体を送入・送出するための開口が設けられている。

コイル部２５等を覆い保持するカバー部材２８は、図中のネジ穴５１ａの位置で、ネジ５４による締結によって筐体５１に一体化される。すなわち、本実施の形態１における定着装置１９は、誘導加熱部２４と定着装置主部（定着ローラ２０及び加圧ローラ３０）とが一体化された構成になっている。したがって、メンテナンス時やジャム処理時には定着装置の全体が一体的に取出されて、定着ローラ２０の対向面（装置本体１に装着したときに誘導加熱部２４に対向する対向面である。）が、被包部材としての誘導加熱部２４によって被包されて外部に露呈しないことになる。こうして、メンテナンス時やジャム処理時に、作業者やユーザーが不注意によって定着ローラ２０の表面（対向面）に触れてしまったり傷つけてしまったりする不具合の発生が抑止される。

ここで、誘導加熱部２４のカバー部材２８は、少なくともその露呈面（装置本体１から取出されたときに外部に露呈する面である。）が耐熱性樹脂で形成されている。これによって、定着ローラ２０が高温に達していても、作業者やユーザーが触れる可能性のあるカバー部材２８表面の温度を低くすることができる。なお、上述したように定着装置主部のハウジングも耐熱性樹脂で形成されているために、同様の効果を奏することになる。

また、本実施の形態１では、筐体５１の両端に、カバー部材２８の通気口２８ｂと係合する通気口５１ｂがそれぞれ設けられている。そして、一方の通気口５１ｂには、ファン５５の送風口が接続される。このような構成によって、定着装置１９の稼動時に、ファン５５から送気された空気が一方の通気口５１ｂ、２８ｂを介してカバー部材２８内に流入して、コイル部２５を空冷した後に他方の通気口５１ｂ、２８ｂを介して定着装置１９外に流出することになる。これによって、コイル部２５の温度上昇が低減されて、誘導加熱部２４による発熱効率の低下が軽減される。

以上説明したように、本実施の形態１では、画像形成装置本体１から取出されたときに誘導加熱部２４（磁束発生手段）に対向する定着ローラ２０の対向面が露呈しないように被包する被包部材（誘導加熱部２４全体である。）を設けているために、作業者等が定着ローラ２０の表面に触れる不具合が抑止される。したがって、定着装置１９の着脱動作をおこなう際の作業性が高くなるとともに、定着ローラ２０の損傷にともなう画像品質の劣化を抑止することができる。

なお、本実施の形態１では、誘導加熱部２４を筐体５１に一体化して誘導加熱部２４全体を被包部材として機能させた。これに対して、誘導加熱部２４を分割可能に構成して、その一部を筐体５１に一体化して被包部材として機能させることもできる。その場合、筐体５１に一体化された誘導加熱部の一部の露呈面（取出時の露呈面である。）を耐熱性樹脂で形成することが好ましい。そして、このような場合であっても、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、定着ローラ２０として、芯金２３上に、弾性層２２、発熱層２１（第１非磁性材料層及び第２非磁性材料層）、酸化防止層、離型層、が積層されたものを用いた。しかし、定着ローラ２０の構成はこれに限定されることなく、例えば、定着ローラ２０として、芯金上に、断熱層、発熱層、弾性層、離型層が順次積層されたものを用いることもできる。

実施の形態２．
図４及び図５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を示す断面図であって、図５は定着装置１９を示す分解斜視図である。本実施の形態２の定着装置１９は、定着部材として定着ベルト６０を用いている点が、定着部材として定着ローラ２０を用いている前記実施の形態１のものとは相違する。

図４に示すように、本実施の形態２における定着装置１９は、誘導加熱部２４、発熱部材としての定着ベルト６０（定着部材）、定着ベルト６０とともに発熱部材として機能する支持ローラ４１（ローラ部材）、定着補助ローラ５０（ローラ部材）、加圧ローラ３０、等で構成される。

ここで、定着補助ローラ５０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５０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。

発熱部材としての支持ローラ４１は、ＳＵＳ３０４（非磁性ステンレス）で形成された第１非磁性材料層４１ａと、銅のめっき層からなる第２非磁性材料層４１ｂ（銅層）と、で構成される発熱層を有する。支持ローラ４１の第１非磁性材料層４１ａ及び第２非磁性材料層４１ｂの構成は、前記実施の形態１における定着ローラ２０の第１非磁性材料層及び第２非磁性材料層の構成とほぼ同等である。
支持ローラ４１は、図４の時計方向に回転する。そして、支持ローラ４１の発熱層４１ａ、４１ｂは、誘導加熱部２４から発せられる磁束によって誘導加熱される。

発熱層を備えた定着ベルト６０は、支持ローラ４１及び定着補助ローラ５０（２つのローラ部材である。）に張架・支持されている。
定着ベルト６０は、内周面側から、発熱層（第１非磁性材料層及び第２非磁性材料層で構成されている。）、ニッケルからなる酸化防止層、シリコーンゴム等からなる弾性層、フッ素化合物からなる離型層、が積層されている。定着ベルト６０の各層の構成は、前記実施の形態１における定着ローラ２０の各層の構成とほぼ同等である。
定着ベルト６０は、図４の時計方向に周回する。そして、定着ベルト６０の発熱層は、誘導加熱部２４から発せられる磁束によって誘導加熱される。
磁束発生手段としての誘導加熱部２４は、前記実施の形態１のものと同様に、コイル部２５、コア部２６、コイルガイド２７、カバー部材２８、磁束遮蔽部材２９、等で構成される。

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５０の回転駆動によって、定着ベルト６０は図４中の時計方向に周回するとともに、支持ローラ４１も時計方向に回転して、加圧ローラ３０も反時計方向に回転する。定着ベルト６０は、誘導加熱部２４との対向位置で加熱される。

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から発熱部材４１、６０に向けて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、支持ローラ４１表面と定着ベルト６０の発熱層とに渦電流が生じて、支持ローラ４１及び発熱層の電気抵抗によってジュール熱が発生して、支持ローラ４１及び発熱層が加熱される。こうして、定着ベルト６０は、発熱した支持ローラ４１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６０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（トナー）を加熱して溶融する。
定着位置を通過した定着ベルト６０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。

ここで、本実施の形態２では、誘導加熱部２４（磁束発生手段）は、定着装置主部（定着ベルト６０、支持ローラ４１、定着補助ローラ５０、加圧ローラ３０である。）と一体的に画像形成装置本体１から着脱できるように構成されている。すなわち、本実施の形態２においても、誘導加熱部２４の全体が、装置本体１から取出されたときに定着ベルト６０の対向面（装置本体１に装着したときに誘導加熱部２４に対向する対向面である。）が露呈しないように被包する被包部材として機能することになる。

詳しくは、図５を参照して、定着装置の筐体５１には、ベアリング５３を介して支持ローラ４１、定着補助ローラ５０、加圧ローラ３０がそれぞれ回転自在に収容（保持）されている。詳しくは、支持ローラ４１及び定着補助ローラ５０は、定着ベルト６０を張架・支持した状態で、筐体５１の固定位置に回転自在に保持されている。加圧ローラ３０は、加圧レバー５８及び加圧スプリング５９による付勢力を受けて、定着ベルト６０を介して定着補助ローラ５０を加圧している。

コイル部２５等を覆い保持するカバー部材２８は、図中のネジ穴５１ａの位置で、ネジ５４による締結によって筐体５１に一体化される。すなわち、本実施の形態２における定着装置１９は、誘導加熱部２４と定着装置主部とが一体化された構成になっている。したがって、メンテナンス時やジャム処理時には定着装置の全体が一体的に取出されて、定着ベルト６０の対向面（装置本体１に装着したときに誘導加熱部２４に対向する対向面である。）が、被包部材としての誘導加熱部２４によって外部に露呈しないことになる。こうして、メンテナンス時やジャム処理時に、作業者やユーザーが不注意によって定着ベルト６０の表面（対向面）に触れてしまったり傷つけてしまったりする不具合の発生が抑止される。

以上説明したように、本実施の形態２では、画像形成装置本体１から取出されたときに誘導加熱部２４（磁束発生手段）に対向する定着ベルト６０の対向面が露呈しないように被包する被包部材（誘導加熱部２４全体である。）を設けているために、作業者等が定着ベルト６０の表面に触れる不具合が抑止される。したがって、定着装置１９の着脱動作をおこなう際の作業性が高くなるとともに、定着ベルト６０の損傷にともなう画像品質の劣化を抑止することができる。

なお、本実施の形態２では、定着ベルト６０と支持ローラ４１とを発熱部材として用いた。これに対して、定着ベルト６０及び支持ローラ４１のうちいずれか一方のみを発熱部材として用いることもできる。その場合も、本実施の形態２と同様の効果を得ることができる。

実施の形態３．
図６及び図７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６は、実施の形態３における定着装置１９の主部（定着装置主部）が装置本体１に装着されていて開閉部材４２ａ、４２ｂ（被包部材）が開放した状態を示す断面図である。図７は、定着装置１９の主部が装置本体１から取出されていて開閉部材４２ａ、４２ｂ（被包部材）が閉鎖した状態を示す断面図である。本実施の形態３の定着装置１９は、被包部材の構成が前記実施の形態１のものとは相違する。

本実施の形態３における定着装置１９には、装置本体１から取出されたときに定着ローラ２０の対向面（装置本体１に装着したときに誘導加熱部２４に対向する対向面である。）が露呈しないように被包する被包部材として機能するシャッタ（開閉部材）４２ａ、４２ｂが設置されている。シャッタ４２ａ、４２ｂは、耐熱性樹脂で形成されている。
本実施の形態３では、誘導加熱部２４が装置本体１に固設され、定着装置主部（定着ローラ２０及び加圧ローラ３０）が装置本体１（誘導加熱部２４）に対して着脱自在に設置される。

そして、誘導加熱部２４が固設された装置本体１に定着装置主部（定着ローラ２０及び加圧ローラ３０）が装着されているときには（図６の状態である。）、被包部材としてのシャッタ４２ａ、４２ｂは、定着ローラ２０の対向面を開放する位置に退避している。そして、この状態の定着装置１９で、前記実施の形態１で説明した定着工程がおこなわれる。
これに対して、メンテナンス時やジャム処理時には、誘導加熱部２４を装置本体１に残した状態で、定着装置主部（定着ローラ２０及び加圧ローラ３０）が装置本体１から取出される。このとき、図７に示すように、被包部材としてのシャッタ４２ａ、４２ｂは、定着ローラ２０の対向面を閉鎖する位置に移動する（破線矢印方向の移動である。）。

このように、本実施の形態３では、定着装置主部２０、３０の取出動作に連動して、シャッタ４２ａ、４２ｂが定着ローラ２０の対向面を覆う位置に移動する。こうして、メンテナンス時やジャム処理時に、作業者やユーザーが不注意によって定着ローラ２０の表面（対向面）に触れてしまったり傷つけてしまったりする不具合の発生が抑止される。

以上説明したように、本実施の形態３では、画像形成装置本体１から取出されたときに誘導加熱部２４（磁束発生手段）に対向する定着ローラ２０の対向面が露呈しないように被包する被包部材（シャッタ４２ａ、４２ｂである。）を設けているために、作業者等が定着ローラ２０の表面に触れる不具合が抑止される。したがって、定着装置１９の着脱動作をおこなう際の作業性が高くなるとともに、定着ローラ２０の損傷にともなう画像品質の劣化を抑止することができる。

実施の形態４．
図８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８は、実施の形態４における定着装置１９の主部（定着装置主部）が装置本体１から取出される状態（又は装着される状態）を示す断面図である。本実施の形態４の定着装置１９は、被包部材の構成が前記実施の形態１のものとは相違する。

本実施の形態４における定着装置１９には、装置本体１から取出されたときに定着ローラ２０の対向面（装置本体１に装着したときに誘導加熱部２４に対向する対向面である。）が露呈しないように被包する被包部材として機能するフレーム４５が設置されている。フレームは、耐熱性樹脂で形成されている。
本実施の形態４では、誘導加熱部２４が装置本体１に固設され、定着装置主部（定着ローラ２０及び加圧ローラ３０及びフレーム４５）が装置本体１（誘導加熱部２４）に対して着脱自在に設置される。

そして、誘導加熱部２４が固設された装置本体１に定着装置主部２０、３０、４５が装着されているときには、被包部材としてのフレーム４５は、誘導加熱部４５のコイルガイド２７に隙間なく当接する（外観上、図２と同等の状態になる。）。そして、この状態の定着装置１９で、前記実施の形態１で説明した定着工程がおこなわれる。
これに対して、メンテナンス時やジャム処理時には、誘導加熱部２４を装置本体１に残した状態で、定着装置主部２０、３０、４５が装置本体１から取出される。このとき、図８に示すように、被包部材としてのフレーム４５は、コイルガイド２７から離れて、定着ローラ２０の対向面を閉鎖した状態で移動する（破線矢印方向の移動である。）。

このように、本実施の形態４では、定着装置主部２０、３０の着脱動作に係わりなく、定着ローラ２０の対向面を覆う位置にフレーム４５が常設されている。こうして、メンテナンス時やジャム処理時に、作業者やユーザーが不注意によって定着ローラ２０の表面（対向面）に触れてしまったり傷つけてしまったりする不具合の発生が抑止される。

以上説明したように、本実施の形態４では、画像形成装置本体１から取出されたときに誘導加熱部２４（磁束発生手段）に対向する定着ローラ２０の対向面が露呈しないように被包する被包部材（フレーム４５である。）を設けているために、作業者等が定着ローラ２０の表面に触れる不具合が抑止される。したがって、定着装置１９の着脱動作をおこなう際の作業性が高くなるとともに、定着ローラ２０の損傷にともなう画像品質の劣化を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の定着装置を示す分解図である。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。図４の定着装置を示す分解図である。この発明の実施の形態３における定着装置において開閉部材が開放した状態を示す断面図である。図６の定着装置において開閉部材が閉鎖した状態を示す断面図である。この発明の実施の形態４における定着装置において定着装置主部を取出する状態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定着ローラ（定着部材、発熱部材）
２１発熱層、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、
２７コイルガイド、
２８カバー部材、２８ｂ通気口、
２９磁束遮蔽部材、
３０加圧ローラ、４１支持ローラ（発熱部材、ローラ部材）、
４２ａ、４２ｂシャッタ（開閉部材、被包部材）、
４５フレーム（被包部材）、
５０定着補助ローラ（ローラ部材）、
５１筐体、５１ｂ通気口、
６０定着ベルト（定着部材、発熱部材）。

Claims

磁束を発生させる磁束発生手段と、
前記磁束によって加熱される発熱層を有する発熱部材と、
前記磁束発生手段に対向するとともに、トナー像を溶融して記録媒体に定着する定着部材と、
画像形成装置本体から取出されたときに、前記磁束発生手段に対向する前記定着部材の対向面が露呈しないように被包する被包部材と、
を備え、
前記磁束発生手段は、交番電流が入力されるコイル部を覆うカバー部材を具備し、
前記カバー部材は、前記発熱部材及び前記定着部材を収容する筐体に一体化され、
前記カバー部材及び前記筐体は、前記コイル部の周囲の通気をするための通気口を備えたことを特徴とする定着装置。
前記被包部材は、前記磁束発生手段の一部又は全部であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記被包部材は、画像形成装置本体から取出されたときに前記対向面を閉鎖して画像形成装置本体に装着されたときに前記対向面を開放する開閉部材であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記磁束発生手段は、交番電流が入力されるコイル部を前記対向面の側で保持するコイルガイドを備え、
前記被包部材は、画像形成装置本体に装着されたときに前記コイルガイドに当接することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記被包部材は、画像形成装置本体から取出されたときに露呈する露呈面が耐熱性樹脂で形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の定着装置。
前記発熱部材は、前記定着部材であ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。
前記発熱部材は、前記定着部材を加熱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。
前記定着部材は、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに当接するとともに、少なくとも２つのローラ部材に張架される定着ベルトであって、
前記発熱部材は、前記少なくとも２つのローラ部材のうち１つのローラ部材であることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
前記定着部材は、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ることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の定着装置。
前記定着部材は、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに当接するとともに、少なくとも２つのローラ部材に張架される定着ベルトであることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の定着装置。
請求項１〜請求項１０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。