JP5016388B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置及びそれに用いる定着装置に関するものである。

電子写真方式による複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、感光体ドラム上に形成されたトナー画像が用紙に転写され、この用紙に熱と圧力を加えることにより、トナー画像が用紙に定着される。

このように用紙をトナー画像に定着する定着装置は、内部に熱源を有し、所定の温度に加熱される加熱ローラと、加熱ローラに圧接してニップ部を形成する加圧ローラとを備えている。

この加熱ローラの熱源として、従来はハロゲンヒータが多く使用されてきた。しかしながら、ウォームアップタイムの短縮、省エネの要求が高まる中で誘導加熱（ＩＨ）方式の熱源が提案されている。

又、ＩＨ方式に使用する発熱部材としてキュリー温度以上には温度上昇しない整磁金属が使用された構成も提案されている。整磁金属を用いることによって、小サイズの用紙が定着装置を通過した場合に、用紙と接触しない非通紙部分の温度が上昇しすぎるという問題の発生も抑制することが出来る。

しかしながら、整磁金属を用いた場合であっても、整磁金属の厚みが所定以下になると、キュリー温度以上になっても発熱が続き、温度上昇する場合がある。この温度上昇を防ぐために、抵抗値の低い非磁性金属の層を整磁金属の層の全面を覆うように外周側に配置する構成が提案されている。このような構成により、整磁金属の厚みを薄くした場合であっても、キュリー温度を安定して維持できるような構成が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−１５１４７０号公報

上述した整磁金属は、熱伝導性が低いため加熱ローラの軸方向への伝熱は少ないが、非磁性金属は熱伝導性が高いため、軸方向への伝熱量が多くなる。

そのため、加熱ローラの幅全体に非磁性金属の層を形成すると、待機状態において画像保証幅の両端部近傍で所定温度よりも温度が低くなる場合がある。尚、所定温度とは、印刷指示の信号が入力されて、用紙が定着装置に搬送されるまでの間に、加熱ローラの表面温度を定着可能な温度に昇温することが可能な温度である。又、画像保証幅とは、最大用紙幅よりも数ｍｍ大きい幅に設定されている。

このような画像保証幅の両端において所定温度よりも低くなる現象を解消するために、印刷指示の信号が入力された後、両端の温度が昇温するまで定着動作を待つ方法が考えられる。

又、例え温度低下が発生した場合であっても、画像保証幅の両端では保証温度以上になるように、画像保証幅に対してコイル幅を長くする方法が考えられる。

更に、両端部分の放熱を防ぐように、断熱材等によってコイル両端を覆うことも考えられる。

しかしながら、昇温するまで待つ場合には、印刷指令を出してから余分な時間がかかるため、ユーザーの利便性を欠くことになる。又、コイル幅を長くする場合には、省エネに反するし、部品のコストアップにも繋がる。又、両端部分を覆う場合には、部品点数が増加するために、在庫管理、及び組み立ての工数の増加に繋がりコストアップとなる。

本発明は、従来の定着装置の課題を考慮し、待機状態における画像保証幅両端部の温度低下を抑制することが可能な定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の本発明は、
現像剤を記録媒体に定着させるための円筒形状の加熱ローラ部材と、
前記加熱ローラ部材を加熱するために、前記加熱ローラ部材の内部に設けられた誘導加熱部とを備え、
前記加熱ローラ部材は、
前記誘導加熱部の外周側に円筒形状に形成された、整磁金属を含む円筒状部材と、
前記円筒状部材の外周表面の一部を被覆する、非磁性金属を含む金属層とを有し、
前記金属層は、少なくとも前記現像剤を定着させる記録媒体に対応する範囲を被覆するように形成され、且つ、金属メッキによって形成されている、定着装置である。

又、第２の本発明は、
前記金属層による前記円筒状部材の被覆範囲は、前記誘導加熱部の長手方向に対応する範囲である、第１の本発明の定着装置である。

又、第３の本発明は、
前記誘導加熱部は、
コアと、前記コアの周方向に線材が巻き回された誘導コイルとを有し、
前記誘導加熱部の長手方向に対応する範囲とは、前記誘導コイルの両端の間のことである、第２の本発明の定着装置である。

又、第４の本発明は、
前記金属層による前記円筒状部材の被覆範囲は、
定着動作時における前記円筒状部材の、前記記録媒体が通過しない部分の温度が、前記整磁金属のキュリー温度を越えない範囲であって、
待機状態における前記加熱ローラ部材の、前記現像剤を定着させる記録媒体に対応する範囲の表面の温度が、所定温度以上を確保可能な範囲である、第１の本発明の定着装置である。

又、第５の本発明は、
前記所定温度とは、前記待機状態から前記定着動作を行う際に、前記記録媒体が前記加熱ローラ部材に搬送されるまでの間に、前記加熱ローラ部材の表面を前記定着動作が可能な温度に昇温出来る下限温度である、第４の本発明の定着装置である。

又、第６の本発明は、
表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記静電潜像に現像剤を付着させて、現像剤画像を形成する現像部と、
前記現像剤画像を記録媒体に転写する転写部と、
前記記録媒体上に前記現像剤画像を定着する第１〜５のいずれか１つの本発明の定着装置とを備えた、画像形成装置である。

本発明によれば、待機状態における画像保証幅両端部の温度低下を抑制することが可能な定着装置及び画像形成装置を提供することが出来る。

以下、本発明にかかる実施の形態の定着装置について図面を参照しながら説明するとともに、本発明の画像形成装置の一例としてのプリンタについても述べる。

（実施の形態１）
はじめに、本発明にかかる実施の形態１の定着装置を有するプリンタ１００の構成について説明する。

図１は、本発明にかかる実施の形態１のプリンタ１００の正面構成図である。このプリンタ１００は、モノクロ画像を形成するプリンタであって、その中央部分に画像形成機構１０１が設けられている。

画像形成機構１０１は、感光体ドラム１１０と、感光体ドラム１１０を帯電させる帯電装置１１１と、画像データ入力部１６０から入力された画像データに基づいて、感光体ドラム１１０に静電潜像を形成する露光装置１１２と、感光体ドラム１１０上の静電潜像に本発明の現像剤の一例であるトナーを付着させてトナー画像を形成する現像装置１１３と、トナー画像を用紙に転写するための転写装置１１４と、感光体ドラム１１０に残留したトナーを取り除く除去装置１１５を備えている。

また、上記感光体ドラム１１０の用紙搬送方向の下流側には、転写されたトナー画像を用紙に定着するための定着装置１が設けられている。定着装置１の更に下流側には、複数の排出ローラ１４１を有する搬出装置１４０が設けられている。画像形成機構１０１の下部には、給紙部１５１が配置されている。給紙部１５１の給紙方向の下流側には、複数の給紙ローラ１５２が配置されている。これら給紙部１５１及び給紙ローラ１５２によって、搬入装置１５０が構成されている。

画像データ入力部１６０は、図示しない光学読み取り機構やＰＣ等の外部装置からデータの入力を受けるインターフェースである。画像条件設定部１７０は、外部からユーザ入力を受け付けるインターフェースであり、用紙上に転写されるトナー画像の拡大や縮小、濃淡等のパラメータが設定される。

以上のような構成を有するプリンタ１００において、トナー画像を用紙に定着させる、本実施の形態１の定着装置１の構成について説明する。

図２は、本実施の形態の定着装置１の加熱ローラ１０と加圧ローラ２０の回転軸と直行する平面で切断した模式的な断面図である。又、図３は、本実施の形態１の定着装置１の、加熱ローラ１０と加圧ローラ２０の回転軸を含む平面で切断した模式的な断面図である。図２に示す矢印Ｐは、用紙の挿入方向であり、図３の紙面奥側から手前側の方向に対応する。

定着装置１は、用紙上のトナー画像を定着するための円筒形状の加熱ローラ１０と、加熱ローラ１０を誘導加熱するための磁束を発生する磁束発生部３０とを備えている。尚、図３に示すように加熱ローラ１０は、ローラ支持側板４０によって回転可能に支持されており、図示しない駆動部によって図２の時計回りの方向に回転する。又、加圧ローラ２０は、加熱ローラ１０に従動し、回転軸２０ａを中心にして反時計回りの方向に回転する。加圧ローラ２０としては、例えば外径φ３０ｍｍとし、芯金上に厚み３〜７ｍｍ程度のＳｉゴムが配置され、表面がフッ素樹脂加工されているものを用いることが出来る。又、図２に示すように磁束発生部３０を制御し、加熱ローラ１０の温度をコントロールする制御部５０が設けられている。

次に、磁束発生部３０の構成について説明する。

図２及び図３に示す磁束発生部３０は、高周波の交流電流が印加される誘導コイル３１と、誘導コイル３１を巻くためのボビン３２とボビン３２の内部に配置されたコア３３とを有している。図４は、磁束発生部３０の構成斜視図である。図４に示すように、本実施の形態では、誘導コイル３１は、ボビン３２の周方向に捲き回された線材によって形成されている。

次に、加熱ローラ１０の構成について説明する。

図５は、図２のＳ部拡大図である。図３及び図５に示すように、加熱ローラ１０は、回転軸から表面の方向に、加熱ローラ１０の円筒形状の基材１４である整磁金属層１１と、高導電非磁性金属層１２と、フッ素樹脂層１３とを有している。

この整磁金属層１１としては、例えば、外径φ４０ｍｍ、厚み０．６ｍｍとすることが出来る。又、高導電非磁性金属層１２としては、例えば、銅やアルミニウムの金属メッキを用いることが出来る。金属メッキの場合、厚みは２０〜５０μｍ程度が好ましい。

次に、整磁金属層１１及び高導電非磁性金属層１２の作用について説明する。

磁束発生部３０によって発熱される部材として、整磁金属層１１を用いると、整磁金属の特性により、整磁金属は所定温度（キュリー温度）になると磁性を失う。そのため、誘導加熱による発熱が抑制され、キュリー温度以上に温度が上がりにくくなる。この特性により、加熱ローラ１０の過度の温度上昇を抑制することが可能となり、小サイズの用紙を通紙した時の非通紙部の温度上昇に対しても効果的である。尚、トナーの定着に必要な定着温度は、例えば１７０〜２００℃程度であるため、キュリー温度が２００〜２３０℃程度になるような整磁合金によって整磁金属層１１が形成されている。

しかしながら、本実施の形態のように、整磁金属層１１の厚みが薄い場合、整磁金属層１１の電気抵抗が大きくなるため、キュリー温度に達して非磁性となっても、発熱が継続する現象が発生する場合がある。

このような現象を抑制するために、整磁金属層１１の外周側（磁束発生部３０の反対側）に高導電非磁性金属層１２が配置されている。この高導電非磁性金属層１２に渦電流が流れることにより、逆磁束が発生し、元の磁束を相殺するため、整磁金属層１１における発熱を抑制する効果が発揮される。

次に、磁束発生部３０及び加熱ローラ１０の各層の回転軸方向の両端位置について説明する。

図６は、説明のために、図３から加圧ローラ２０とフッ素樹脂層１３を除いた図である。尚、図３及び図６に示すように、加熱ローラ１０、磁束発生部３０、及び加圧ローラ２０は、ローラ支持側板４０間の中心を基準にして左右対称に構成されている。図６には、画像保証幅Ｌａ及びその両端位置Ａ、Ａ´が示されている。

この画像保証幅Ｌａは、最大用紙幅よりも数ｍｍ大きい幅に設定されている。例えば、本実施の形態のプリンタ１００が印刷可能な用紙の最大サイズをＡ３とすると、用紙幅一杯に画像が形成される場合を想定し、更に用紙の通紙位置のバラツキを考慮すると、画像保証幅Ｌａは、数ｍｍ分（例えば、約３ｍｍ）Ａ３の幅よりも若干量長く設定する必要がある。

又、誘導コイル３１の幅Ｌｂと、その両端位置Ｂ、Ｂ´が示されており、加熱ローラ１０の両端位置Ｃ、Ｃ´が図示されている。又、高導電非磁性金属層１２の幅Ｌｘと、その両端位置Ｘ、Ｘ´が図示されている。

図６に示すように、画像保証幅Ｌａの両端位置Ａ、Ａ´は、誘導コイル３１の幅Ｌｂの両端位置Ｂ、Ｂ´よりも内側に配置されている。又、高導電非磁性金属層１２は、その幅Ｌｘの両端位置Ｘ、Ｘ´が、誘導コイル３１の幅Ｌｂの両端位置Ｂ、Ｂ´と実質上同じ位置になるように形成されている。尚、本発明の実質上同じ位置とは、社会通念上同じ位置と認識出来る範囲内を含むことである。

又、図３に示すように、フッ素樹脂層１３は高導電非磁性金属層１２の両端位置Ｘ、Ｘ´よりも外側の位置まで形成されており、高導電非磁性金属層１２を覆っている。

尚、本発明の加熱ローラ部材の一例は、本実施の形態の加熱ローラ１０に相当する。又、本発明の誘導加熱部の一例は、本実施の形態の磁束発生部３０に相当する。又、本発明の円筒形部材の一例は、本実施の形態の加熱ローラ１０の基材１４に相当し、本発明の金属層の一例は、本実施の形態の高導電非磁性金属層１２に相当する。又、本発明の像担持体の一例は、本実施の形態の感光体ドラム１１０に相当し、本発明の現像部の一例は、本実施の形態の現像装置１１３に相当する。又、本発明の転写部の一例は、本実施の形態の転写装置１１４に相当する。又、本発明の「現像剤を定着させる記録媒体に対応する範囲」の一例は、本実施の形態の画像保証幅Ｌａに相当する。

上述した本実施の形態の定着装置１の動作について説明する。

本実施の形態のプリンタ１００の電源を入れることによって、誘導コイル３１に高周波の交流電流が印加される。すると、高周波磁界が発生し、磁束が整磁金属層１１内を通過することで、整磁金属層１１に渦電流が発生する。この渦電流損による発熱で加熱ローラ１０が加熱され、待機状態となる。

図７は、待機状態における加熱ローラ１０の表面の温度分布の一例を示す図である。この図は、本実施の形態に定着温度の目標設定値を例えば１８０℃とした場合であり、定着可能温度は約１６０℃となる。図７に示すように、加熱ローラ１０の中央部近傍では、表面温度が約２００℃に保持された状態となっているが、画像保証幅Ｌａの両端位置Ａ、Ａ´では、中央部に比べて温度が低下しており、例えば位置Ａ´では定着可能な温度である１６０℃には達していない。そのため、定着動作の際には、画像保証幅において定着可能な温度になるように加熱ローラ１０を昇温する必要がある。

ユーザーから印刷指令が出されると、制御部５０は、画像保証幅Ｌａにおける温度が定着可能な温度になるように、待機状態の加熱ローラ１０を昇温する。同時に、給紙部１５１から用紙が搬送され、感光体ドラム１１０上に形成されたトナー画像が転写装置１１４によって用紙に転写される。

そして、トナー画像が転写された用紙が、定着装置１に到達する時には、加熱ローラ１０の画像保証幅の温度は定着可能な温度となっており、定着動作が行われる。本実施の形態では、印刷指令後、用紙が定着装置１に到達するまでの間に、画像保証幅の両端位置Ａ、Ａ´の温度は、定着可能な温度である１６０℃まで昇温することが可能である。これは、待機状態における両端位置Ａ、Ａ´の温度が、少なくとも規定温度である１５０℃以上に保持されているためである。いいかえると、両端位置Ａ、Ａ´の待機状態における温度が、規定温度である１５０℃よりも低い場合には、用紙が定着装置１に到達した時には、定着可能な１６０℃以上には達することが出来ない。尚、この規定温度が、本発明の下限温度の一例に相当する。又、本実施の形態では、規定温度を１５０℃としてが、用紙の搬送にかかる時間、及び昇温能力によって適宜変更される。

図８は、通紙状態における加熱ローラ１０の表面の温度分布の一例を示す図である。尚、図８では、一例としてＡ５の用紙を通過させた場合を想定している。定着動作の際には、加熱ローラ１０の表面は、用紙に熱を奪われることになる。そのため、図８に示すように、通紙部分（Ｑ部）を約１８０℃に保つためには、待機状態より加熱を行う必要があり、用紙が通過しない部分（Ｑ部以外の部分）の温度が上昇することになる。しかしながら、本実施の形態の定着装置１では、整磁金属層１１の外側に高導電非磁性金属層１２が形成されているため、用紙が通過しない部分の温度は２３０℃程度となり、キュリー温度に抑えられる。

定着動作が終了すると、定着装置１は再び待機状態となり、トナー画像が定着された用紙は、排出装置１４０によって装置外へと排出される。

次に、本実施の形態と異なり、高導電非磁性金属層１２の位置Ｘ、Ｘ´を、加熱ローラ１０の両端位置Ｃ、Ｃ´（図６参照）に一致させた場合について説明する。

背景技術においても説明したように、高導電非磁性金属層１２は熱伝導性が高いため、軸方向に伝熱し、加熱ローラ１０の両端において放熱による温度低下が顕著になる。そのため、加熱ローラ１０の表面温度分布は、図９に示すようなグラフになると想定される。尚、図９には、合わせて本実施の形態の温度分布も点線で図示している。

このように、加熱ローラ１０の両端まで高導電非磁性金属層１２で覆うと、画像保証幅の両端位置Ａ、Ａ´における温度が、規定温度（例えば１５０℃）よりも低くなる場合がある。

このように、規定温度よりも低くなると、画像保証幅における温度が定着可能な温度になるまで、給紙部から搬送された用紙を待機させる等といった対策が必要となる。

次に、高導電非磁性金属層１２の位置Ｘ、Ｘ´を、画像保証幅Ｌａの両端位置Ａ、Ａ´に実質上一致させた場合について説明する。

一方、高導電非磁性金属層１２の位置Ｘ、Ｘ´を、画像保証幅Ｌａの両端位置Ａ、Ａ´に実質上一致させ、用紙を通紙した場合には、画像保証幅Ｌａの外側の非通紙部においてキュリー温度を超える部分が発生するため、図１０に示すような温度分布になると想定される。尚、図１０には、キュリー温度を超えている部分がＲで示されている。

以上のように、高導電非磁性金属層１２の両端位置Ｘ、Ｘ´が、加熱ローラ１０の両端位置（図６の位置Ｃ、Ｃ´参照）である場合には、定着動作時に温度上昇をキュリー温度に抑えることができるものの、待機状態で画像保証幅Ｌａの両端位置Ａ、Ａ´において温度低下が発生する。一方、位置Ｘ、Ｘ´が画像保証幅Ｌａの両端位置Ａ、Ａ´である場合には、待機状態で画像保証幅Ｌａの両端位置Ａ、Ａ´における温度が保証温度以上に保たれているが、定着動作時にキュリー温度より高くなる場合がある。

すなわち、高導電非磁性金属層１２の両端位置Ｘ、Ｘ´が（位置Ｃ、Ｃ´に達すると）外側すぎると、待機状態における画像保証幅Ｌａの両端位置Ａ、Ａ´が保証温度より低くなり、両端位置Ｘ、Ｘ´が（位置Ａ、Ａ´に達すると）内側すぎると、定着動作時においてキュリー温度よりも高くなる部分が発生する場合がある。

対して、上述した本実施の形態のように、高導電非磁性金属層１２の両端位置Ｘ、Ｘ´を適切な位置に定めることによって、待機状態で画像保証幅Ｌａの両端位置Ａ、Ａ´における加熱ローラ１０の表面温度を規定温度以上に保ち、且つ加熱ローラ１０の基材１４である整磁金属層１１の定着動作時の温度上昇をキュリー温度に抑えることが可能となる。

尚、上記実施例では、高導電非磁性金属層１２の両端位置Ｘ、Ｘ´は誘導コイル３１の両端位置Ｂ、Ｂ´と実質上一致する位置であるが、位置Ｘ、Ｘ´が、加熱ローラ１０の表面が定着動作時にキュリー温度以下を保持出来る位置より外側であって、待機状態で画像保証幅における温度が規定温度以上を確保出来る位置よりも内側であればよい。要するに、高導電非磁性金属層１２の被覆範囲が、定着動作時における加熱ローラ１０の基材１４の非通紙部分の温度が、キュリー温度を超えない範囲であって、待機状態における加熱ローラ１０の画像保証幅における表面の温度が規定温度以上を確保出来る範囲であればよい。

又、この定着動作時にキュリー温度以下を保持可能とは、位置Ｘ、Ｘ´が位置Ａ、Ａ´よりも外側にある場合であり、図１１（ａ）に示すように高導電非磁性金属層１２が少なくとも画像保証幅Ｌａに対応する範囲を覆うように形成されていればよい。又、本実施の形態では、高導電性非磁性金属層１２の被覆範囲は、誘導コイル３１の幅と実質上同一に形成されているが、図１１（ｂ）に示すように加熱ローラ１０の両端位置ＣＣ´より少しでも内側であれば、従来と比較して放熱による温度低下を抑制することが可能となる。要するに、高導電非磁性金属層１２は、少なくとも画像保証幅Ｌａの範囲を覆い、加熱ローラ１０の基材１４である整磁金属層１１の一部を覆うように形成されていればよい。

以下に、本実施の形態について実施例を用いて詳しく説明する。

（実施例）
加熱ローラ１０は、ローラ径φ４０ｍｍとし、長さが３８６ｍｍ（図６のＣＣ´間の長さ）に設定されており、ローラ支持側板４０の間の距離は３６６ｍｍに設定されている。整磁金属層１１の厚みは、０．６ｍｍと設定されている。又、高導電非磁性金属層１２として、銅メッキを用い、その幅は３２０ｍｍに設定されている。又、誘導コイル３１は、その幅が約３２５ｍｍであり、厚みが３０μｍに設定されている。尚、本実施例の整磁金属では、キュリー温度は約２３０℃である。又、画像保証幅Ｌａは、Ａ３の幅２９７ｍｍ＋３ｍｍに設定されている。又、加圧ローラ２０は、ローラ径φ３０ｍｍとし、長さが３２０ｍｍに設定されている。

図１２は、本実施例の待機状態における加熱ローラ１０の表面の温度分布のグラフを示す図である。尚、横軸は、高導電非磁性金属層１２の端位置Ｘが原点となっている。又、図１２には、画像保証幅Ｌａの両端位置Ａ、Ａ´が示されている。更に、ローラ支持側板４０間の中心位置が示されている。

図１２に示すように、待機状態において画像保証幅Ｌａの中央付近では、加熱ローラ１０の表面温度は約２００℃であり、画像保証幅Ｌａの両端位置Ａ、Ａ´では約１５０℃となっている。このように待機状態で約１５０℃の場合には、上述したように印刷指令後、用紙が定着装置１に到達するまでの間に、定着可能温度に上昇させることが出来る。

又、図１３は、本実施例の定着動作における加熱ローラ１０の表面の温度分布のグラフを示す図である。この図１３に示す実施例は、Ａ５サイズの用紙を２００枚通紙させた状態である。尚、横軸は、図１２と同様に高導電非磁性金属層１２の端位置Ｘが原点となっている。図１３に示す通紙状態では、用紙に熱を奪われるため、通紙部分（Ｑ部）を約２００℃に保つためには、待機状態より加熱を行う必要があり、用紙が通過しない部分（Ｑ部以外の部分）の温度が上昇する。

しかしながら、用紙が通過しない部分の温度は２３０℃程度であり、キュリー温度に抑えられている。

以上のように、本実施例において、高導電非磁性金属層１２の両端位置Ｘ、Ｘ´を誘導コイル３１の両端位置Ｂ、Ｂ´と実質上一致させることによって、待機状態における画像保証幅Ｌａの両端位置Ａ、Ａ´の温度を保証温度以上に確保することができ、且つ非通紙部分の加熱ローラの温度上昇も抑制することが出来る。

尚、上記実施例では、誘導コイル３１の幅３２５ｍｍに対して、高導電非磁性金属層１２の幅を３２０ｍｍとしているが、実質上同一であればよく、片側で±１０ｍｍ、両側で±２０ｍｍ程度の差があってもよい。例えば、３３０ｍｍにしてもよく、高導電非磁性金属層１２の幅を誘導コイル３１よりも少し長めにすることにより、製造誤差が生じてもより確実にキュリー温度以下に抑えることが可能となる。

又、本実施例では、画像保証幅３００ｍｍに対して、誘導コイル３１の幅を３２５ｍｍとしており、片側で約１２．５ｍｍ長めに設定されているが、画像保証幅に対して片側で１０〜２０ｍｍ（両側で２０〜４０ｍｍ）長めに設定することが出来る。

尚、本実施の形態では、磁束発生部３０として、図４に示すような構成のものを用いたが、これに限らず図１４（ａ）（ｂ）に示すような構成の誘導コイルを用いても良い。図１４（ａ）に示す磁束発生部６０は、ボビン６２と、ボビン６２の長手方向（軸方向）に線材が巻き回されて形成された誘導コイル６１とを有している。この場合、誘導コイル６１の幅Ｌｂ´は、図１４（ａ）に示すように軸方向の一端から他端までの長さとすることが出来る。又、図１４（ｂ）に示す磁束発生部７０は、ボビン７２と、ボビン７２の軸を含む平面上に配置されるようにボビン７２の周囲に巻き回された線材によって形成された矩形状の誘導コイル７１とを有している。この場合、誘導コイル７１の軸方向の両端位置間の長さＬ１を誘導コイル７１の幅としてもよいし、軸方向の辺の幅の中央位置間の長さＬ２を誘導コイル７１の幅としてもよい。

尚、本発明の誘導加熱部の長手方向の両端位置の一例は、本実施の形態の誘導コイル３１の両端位置Ｂ、Ｂ´に相当するが、コア３３の両端位置としてもよい。

又、上述した実施の形態では、加熱ローラ１０に加圧ローラ２０が当接しているの定着装置１について説明したが、加熱ローラによって加熱された無端ベルトが加圧ローラ２０に当接するような図１５に示す構成の定着装置に対しても本発明を適用することが出来る。図１５に示す定着装置５０は、上記実施の形態において説明した加熱ローラ１０及び磁束発生部３０と、加熱ローラ１０に加熱される無端ベルト５１と、加圧ローラ２０に無端ベルト５１を挟んで対向して配置されているローラ５２とを備えている。無端ベルト５１は、加熱ローラ１０とローラ５２に捲き掛けられており、加熱された無端ベルト５１と加圧ローラ２０の間をトナーが転写された用紙が通過することによって、定着動作が行われる。

このような構成であっても、無端ベルト５１を加熱するための加熱ローラとして、実施の形態で説明した加熱ローラ１０を用いることによって、待機状態で画像保証幅Ｌａの両端位置Ａ、Ａ´における加熱ローラ１０の表面温度を規定温度以上に保ち、且つ加熱ローラ１０の基材１４である整磁金属層１１の定着動作時の温度上昇をキュリー温度に抑えることが可能となる。

又、本実施の形態では、整磁金属層１１、高導電性非磁性金属層１２、及びフッ素樹脂層１３が順に積層配置されているが、例えば、高導電非磁性金属層１２として銅メッキを用いた場合に、密着性をより確保するために、高導電非磁性金属層１２と整磁金属層１１との間と、高導電非磁性金属層１２とフッ素樹脂層１３との間にニッケル層を設けてもよい。

又、本発明の記録媒体の一例は、本実施の形態の紙に相当するが、ＯＨＰシート等であってもよい。

本発明の定着装置及び画像形成装置は、待機状態における画像保証幅両端部の温度低下を抑制することが可能な効果を有し、複写機、ファクシミリ、プリンタ等として有用である。

本発明にかかる実施の形態１におけるプリンタの側面構成図 本発明にかかる実施の形態１における定着装置の側断面図 本発明にかかる実施の形態１における定着装置の正面断面図 本発明にかかる実施の形態１における誘導加熱部の構成斜視図 図２のＳ部拡大図 本発明にかかる実施の形態１における加熱ローラの正面断面図 本発明にかかる実施の形態１の加熱ローラの待機状態における表面温度分布のグラフを示す図 本発明にかかる実施の形態１の加熱ローラの定着動作時における表面温度分布のグラフを示す図 加熱ローラの幅全体に高導電非磁性金属層を形成したと想定した場合における待機状態の加熱ローラの表面温度分布のグラフを示す図 誘導コイルの両端位置と高導電非磁性金属層の両端位置を一致させたと想定した場合における定着動作状態の加熱ローラの表面温度分布のグラフを示す図 本発明にかかる実施の形態１における加熱ローラの変形例を示す正面断面図 本発明にかかる実施の形態１における加熱ローラの変形例を示す正面断面図 本発明にかかる実施例１の加熱ローラの待機状態における表面温度分布のグラフを示す図 本発明にかかる実施例１の加熱ローラの定着動作時における表面温度分布のグラフを示す図 （ａ）（ｂ）本発明にかかる実施の形態の磁束発生部の変形例を説明するための図 本発明にかかる実施の形態１における定着装置の変形例を説明するための正面断面図

符号の説明

１ 定着装置
１０ 加熱ローラ
１１ 整磁金属層
１２ 高導電非磁性金属層
１３ フッ素樹脂層
２０ 加圧ローラ
３０ 磁束発生部
３１ 誘導コイル
３２ ボビン
３３ コア
４０ ローラ支持側板
５０ 制御部

Claims (6)

1. 現像剤を記録媒体に定着させるための円筒形状の加熱ローラ部材と、
   前記加熱ローラ部材を加熱するために、前記加熱ローラ部材の内部に設けられた誘導加熱部とを備え、
   前記加熱ローラ部材は、
   前記誘導加熱部の外周側に円筒形状に形成された、整磁金属を含む円筒状部材と、
   前記円筒状部材の外周表面の一部を被覆する、非磁性金属を含む金属層とを有し、
   前記金属層は、少なくとも前記現像剤を定着させる記録媒体に対応する範囲を被覆するように形成され、且つ、金属メッキによって形成されている、定着装置。
2. 前記金属層による前記円筒状部材の被覆範囲は、前記誘導加熱部の長手方向に対応する範囲である、請求項１記載の定着装置。
3. 前記誘導加熱部は、
   コアと、前記コアの周方向に線材が巻き回された誘導コイルとを有し、
   前記誘導加熱部の長手方向に対応する範囲とは、前記誘導コイルの両端の間のことである、請求項２記載の定着装置。
4. 前記金属層による前記円筒状部材の被覆範囲は、
   定着動作時における前記円筒状部材の、前記記録媒体が通過しない部分の温度が、前記整磁金属のキュリー温度を越えない範囲であって、
   待機状態における前記加熱ローラ部材の、前記現像剤を定着させる記録媒体に対応する範囲の表面の温度が、所定温度以上を確保可能な範囲である、請求項１記載の定着装置。
5. 前記所定温度とは、前記待機状態から前記定着動作を行う際に、前記記録媒体が前記加熱ローラ部材に搬送されるまでの間に、前記加熱ローラ部材の表面を前記定着動作が可能な温度に昇温出来る下限温度である、請求項４記載の定着装置。
6. 表面に静電潜像が形成される像担持体と、
   前記静電潜像に現像剤を付着させて、現像剤画像を形成する現像部と、
   前記現像剤画像を記録媒体に転写する転写部と、
   前記記録媒体上に前記現像剤画像を定着する請求項１〜５のいずれか１つに記載の定着装置とを備えた、画像形成装置。

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