JP5972120B2 - 画像加熱装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置に用いられ得る画像加熱装置に関する。

画像形成装置は、画像形成部により記録材に形成した未定着画像を定着する画像加熱装置としての定着装置を備えている。このような定着装置として、画像形成装置の省エネルギー化や高速化といったニーズに応じるため、ＩＨ（電磁誘導加熱）方式の構成が提案されている。

ＩＨ方式の定着装置は、加熱回転体としての加熱ベルトを加熱するための手段として、励磁コイルによる磁界で加熱ベルトに渦電流を発生させジュール熱により発熱させる。この構成の場合、熱発生源をトナーのごく近くに置くことができるので、従来のハロゲンランプを用いた方式に比して、ウォームアップ時間を短くすることができるというメリットがある。また熱発生源からトナーヘの熱伝達経路が短く単純であるため熱効率が高いというメリットもある。

このようなＩＨ方式の定着装置には、複数の磁性コアが加熱ベルトの長手方向に沿って配列されている。

このため、複数の磁性コアを所定の位置に固定することが求められるが、磁性コアを固定する構成として、磁性コアをコアホルダ（コア保持部材）に耐熱性接着剤により接着固定する構成が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００３−７４４６号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載された磁性コアの固定方法の場合、以下のような懸念がある。即ち、接着剤の乾燥までの組立時間もかかることなどから、製造コストが高くなってしまうなどの懸念がある。

本発明は、磁性コアをコア保持部材に簡易に取り付けることができる画像加熱装置を提供することを目的とする。

本発明は、シート上のトナー像を加熱する加熱回転体と、前記加熱回転体を電磁誘導発熱させる磁束発生手段と、前記磁束発生手段により発生した磁束を前記加熱回転体に導くための磁性コアと、前記磁性コアを保持するコア保持部材と、前記磁性コアと前記コア保持部材との間に位置するように前記コア保持部材に固定された弾性部材と、を備え、前記磁性コアは、その一端近傍に第１の係合部と、その他端近傍に第２の係合部とを有し、前記コア保持部材は、前記第１の係合部が挿入される第１の挿入部と、前記第２の係合部が挿入される第２の挿入部とを有し、前記弾性部材は、前記第２の係合部の位置が前記第２の挿入部により決まるように、前記第１の挿入部に挿入された前記第１の係合部を挿入方向と交差する方向へ付勢することを特徴とする画像加熱装置にある。

本発明によれば、磁性コアをコア保持部材に簡易に取り付けることができる。

実施形態に係る画像形成装置の概略構成断面図。 実施形態に係る定着装置の概略構成断面図。 実施形態に係る定着装置の斜視図。 加熱ベルトの層構成を示す模式図。 誘導加熱装置とステーに組み付けられた状態の内側コアとを抜き出して示す斜視図。 コア素子を抜き出して示す正面図。 内側コアをステーに組み付けた状態を示す断面図。 内側コア保持バネを内側コア保持部材の第１部材に組み付けた状態を、バネ側から見た斜視図。 内側コア保持部材と、内側コア保持バネと、ステーとの分解斜視図。 内側コア保持部材と、内側コア保持バネと、ステーとを組み付けた状態を示す斜視図。 内側コアのコア素子を内側コア保持部材に組み付ける第１段階を示す断面図。 同じく第２段階を示す断面図。 同じく第３段階を示す断面図。 同じく第４段階を示す断面図。 参考例に係る定着装置の外側コアの組み付け状態を説明するための模式図。

＜実施形態＞
本発明の実施形態について、図１ないし図１４を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置について、図１を用いて説明する。

［画像形成装置］
画像形成装置１は、紙などのシートを含む記録材（シート）Ｓ上に転写された未定着画像に熱と圧を加えて定着処理する、像加熱装置としての定着装置２７を備えている。なお、本実施形態では、画像形成装置として、フルカラーの中間転写方式のものを図示しているが、本発明の像加熱装置を備えた画像形成装置は、特にそれに限定されるものではない。

画像形成装置１は、例えばＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４色のトナー像をそれぞれ形成する画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有するタンデム方式を採用している。画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、中間転写体としての中間転写ベルト２５の回転方向に並んで配置され、トナー像を形成するまでのプロセスを各色ごとに並列処理する。

なお、各画像形成部の構成は、基本的に同じであるため、以下の説明では、各画像形成部の構成を示す添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略し、図面及び必要な説明においてのみ、添え字を付すこととする。

画像形成部Ｐは、各色のトナー像が形成担持される像担持体としての感光ドラム２０を有する。感光ドラム２０の周囲には、帯電装置２１、現像装置２３、一次転写装置２４、不図示のクリーナが配置される。また、画像形成装置１の上部には、露光装置２２が配置されている。

感光ドラム２０は、図の矢印の方向に回転駆動され、帯電装置２１により表面が所定の電位に一様に帯電される。その後、露光装置２２によって所定の電位に帯電された感光ドラム２０の表面を露光することによって、感光ドラム２０上に静電潜像が形成される。感光ドラム２０上の静電潜像は、現像装置２３によって現像剤を用いて現像され、トナー像として可視画像化される。

現像装置２３によって現像された感光ドラム２０上のトナー像は、一次転写装置２４によって、無端状の中間転写ベルト２５上に順次重畳させて一次転写される。そして、全色一次転写された中間転写ベルト２５上のトナー像は、二次転写装置２６によって、記録材Ｓ上に一括して二次転写される。一次転写後の感光ドラム２０の表面、及び、２次転写後の中間転写ベルト２５の表面は、それぞれ不図示のクリーナにより清掃され、次の画像形成に使用される。

記録材（シート）Ｓは、給紙カセット３１から給送ローラなどの給送手段によって、二次転写装置２６と中間転写ベルト２５とから構成される二次転写部まで搬送される。二次転写後、未定着のトナー像を担持した記録材Ｓは、定着装置２７へと搬送される。そして、定着装置２７で加熱されかつ加圧されることで記録材Ｓ上（シート上）の未定着のトナー像が溶融軟化して記録材Ｓに定着される。トナー像を定着した記録材Ｓは、排紙トレイ２８へと排紙される。記録材Ｓの裏面側に画像を形成する際には、記録材Ｓを記録材反転路２９によって反転させた後、両面搬送路３０を介して再度、二次転写部に搬送して裏面側に画像を形成する。

以上のように、帯電、露光、現像、転写、そして定着までの一連の画像形成プロセスが実行され、記録材Ｓ上に画像が記録形成される。なお、モノクロの画像形成装置ではブラックの画像形成部のみが存在する。また、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の画像形成部の並び順や構成はこの限りではない。

［定着装置］
次に、画像加熱装置として機能する定着装置２７について、図２ないし図５を用いて説明する。定着装置２７は、図２及び図３に示すように、加熱回転体としての加熱ベルト１００と、加熱ベルト１００の外周面と当接してニップ部Ｎを形成し、加圧回転体としての加圧ローラ２００と、誘導加熱装置３００とを備える。加熱ベルト１００は、金属層を有する無端状のベルトで、誘導加熱装置３００により発生した磁束が通過することにより発熱（電磁誘導発熱）して、搬送される記録材を加熱する。加圧ローラ２００は、後述するように、駆動手段としてのモータＭにより回転駆動され、加熱ベルト１００を回転駆動する駆動回転体としても機能する。

加熱ベルト１００の内側には、パッド部材１０１及びステー１０２を加熱ベルト１００の回転軸方向（長手方向）に亙って配置している。パッド部材１０１は、加熱ベルト１００と加圧ローラ２００との間に押圧力を作用させてニップ部Ｎを形成する。ステー１０２は、金属製の部材により長手方向に延びるように形成され、パッド部材１０１を保持している。ステー１０２の材質としては、誘導加熱装置３００によって加熱ベルト１００のみが発熱することが望ましいことから、誘導加熱の影響を受けにくいステンレス等の非磁性の材質が望ましい。

また、パッド部材１０１の材質は、ＰＰＳやＬＣＰ等の耐熱性の樹脂としている。このパッド部材１０１の加圧ローラ側には、定着パッド１０３が保持されている。定着パッド１０３は、ステンレスなどの金属やセラミックス等の硬度の高い材質からなり、例えば、厚さ１ｍｍ程度で長手方向に伸びた形状としている。

加熱ベルト１００は、図４に示すような層構成を有し、例えば内径が２０〜４０ｍｍ程度の例えばニッケルなどの金属の基層１００ａを有している。基層１００ａの外周には弾性層１００ｂとして耐熱性ゴム層（例えばシリコーンゴム層）が設けられている。ゴム層の厚さは１００〜８００μｍの範囲内で設定するのが好ましい。本実施形態では、加熱ベルト１００の熱容量を小さくしてウォーミングアップタイムを短縮し、かつカラー画像を定着するときに好適な定着画像を得ることを考慮して、ゴム層の厚みは２００μｍとしている。更に弾性層１００ｂの外周には、表面離型層１００ｃとしてフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）が設けられている。

また、基層１００ａの内面側には、後述する加熱ベルト１００の内周面と温度センサＴＨ１との摺動摩擦を低下させるために、摺動性の高い滑性層１００ｄを、例えば１０〜５０μｍ設けても良い。本実施形態では３０μｍのポリイミド層を設け、さらにその表面に潤滑剤としての耐熱性グリスを塗布し、加熱ベルト１００の内面の潤滑性を維持している。なお、加熱ベルト１００の基層１００ａには鉄合金や銅、銀などを適宜選択可能である。

ステー１０２の誘導加熱装置３００側には、誘導加熱をより効果的に行うべく、誘導加熱装置３００により発生した磁束を加熱ベルト１００に導くための磁性コアとしての内側コア１０４が設けられている。即ち、内側コア１０４は、加熱ベルト１００とステー１０２との間（加熱ベルト１００の内部）に配置される。本実施形態では、内側コア１０４は、図５に示すように加熱ベルト１００の長手方向に実質沿って並ぶように複数、ステー１０２上に配置される（複数設けられている）。ステー１０２は、後述するように、複数の内側コア１０４を保持するホルダとしても機能する。そして、ステー１０２は、両端部を加圧ローラ２００に向けて押圧するため、自由状態では、両端部が加圧ローラ２００から離れる方向に撓むように形成している。したがって、内側コア１０４を複数に分割配置したことにより、自由状態のステー１０２の撓み方向に沿うように配置できるようにしている。

このような内側コア１０４は、誘導加熱装置３００により発生した磁束が、より効率的に加熱ベルト１００の加熱に用いられるように、磁束を遮蔽するフェライト等の高透磁率の材質からできている。例えば、内側コア１０４は、主にフェライトを主成分とする紛体を圧縮、焼成して形成された焼結体フェライトであり、比透磁率は１００ｋＨｚの高周波電流の印加時において１０００〜３０００程度のものである。内側コア１０４のステー１０２への組み付け構成の詳しい説明については、後述する。

加圧ローラ２００は、図２に示すように、例えば外径が３０ｍｍで金属製の芯金２００ａの周囲に、シリコーンゴムなどのゴム層からなる弾性層２００ｂ、弾性層２００ｂの表面にはフッ素樹脂層などの離型層２００ｃが設けられる。

ステー１０２は、図３に示すフランジ１０５により両端部を支持されている。フランジ１０５は、定着装置２７のケース２７ａに、加圧ローラ２００に対して遠近動自在に配置される。また、フランジ１０５には、加熱ベルト１００の長手方向移動および周方向の形状を規制する規制部材を設けている。定着装置２７の長手方向両端部のケース２７ａには、バネ受部材１０６が揺動自在に支持されている。ケース２７ａの固定の部分とバネ受部材１０６との間には加圧バネ１０７が配置されており、この加圧バネ１０７の付勢力によりバネ受部材１０６を介してステー１０２の両端部が、加圧ローラ２００に向けて押圧されている。

これにより、ステー１０２及びパッド部材１０１を介して定着パッド１０３が加圧ローラ２００に向けて押圧され、定着パッド１０３と加圧ローラ２００とが加熱ベルト１００を挟んで圧接して、所定幅のニップ部Ｎが形成される。本実施形態では、ニップ圧として４０ｋｇｆ程度の荷重で、記録材の搬送方向に８ｍｍ程度のニップを形成している。

加熱ベルト１００は、少なくとも画像形成実行時には、制御回路部４０１で制御されるモータ（駆動手段）Ｍによって加圧ローラ２００が回転駆動されることで従動回転する。そして、図１の二次転写部側から搬送されてくる、未定着トナー像Ｔを担持した記録材Ｓの搬送速度とほぼ同一の周速度で、加熱ベルト１００及び加圧ローラ２００が回転駆動される。そして、ニップ部Ｎで挟持した記録材を加熱・加圧しつつ搬送して、未定着トナー像Ｔを記録材Ｓに定着させる。本実施形態の場合、加熱ベルト１００の表面回転速度が、３００ｍｍ／ｓｅｃで回転し、フルカラーの画像を１分間にＡ４サイズで６５枚の用紙に定着することが可能である。

誘導加熱装置３００は、図２及び図５に示すように、励磁コイル３０１と、磁性コアとしての外側コア３０２と、ケース３０３とを有する。励磁コイル３０１は、磁束発生手段であり、電線として例えばリッツ線を用い、これを横長・船底状にして加熱ベルト１００の周面と側面の一部に対向するように巻回してなる。

外側コア３０２は、励磁コイル３０１によって発生した磁界が加熱ベルト１００の金属層（導電層）以外に実質漏れないように、この励磁コイル３０１を覆うように配置される。このような外側コア３０２は、内側コア１０４と同様に、磁束を遮蔽するフェライト等の高透磁率の材質からできている。また、外側コア３０２は、図５に示すように、定着装置２７の長手方向に分割して配置されている。ケース３０３は、励磁コイル３０１及び外側コア３０２を支持するもので、例えば肉厚２ｍｍ程度の電気絶縁性の樹脂によって構成される。

このように構成される誘導加熱装置３００は、加熱ベルト１００の外周面の上面側において、加熱ベルト１００に所定のギャップ（隙間）を存して対面させて配設してある。加熱ベルト１００の回転状態において、誘導加熱装置３００の励磁コイル３０１には電源装置（励磁回路）４００から２０〜６０ｋＨｚの高周波電流が印加される。そして、励磁コイル３０１によって発生した磁界により加熱ベルト１００の金属層（導電層）が誘導発熱する。

図２のＴＨ１は、例えばサーミスタ等の温度センサ（温度検出素子）であり、加熱ベルト１００の幅方向中央内面部の位置に当接させて配設してある。この温度センサＴＨ１は、記録材がニップ部Ｎを通る通紙領域になる加熱ベルト部分の温度を検知し、その検知温度情報が制御回路部４０１にフィードバックされる。制御回路部４０１は、この温度センサＴＨ１から入力する検知温度が所定の目標温度（定着温度）に維持されるように電源装置４００から励磁コイル３０１に入力する電力を制御している。即ち、加熱ベルト１００の検出温度が所定温度に昇温した場合、励磁コイル３０１への通電が遮断される。本実施形態では、加熱ベルト１００の目標温度である１８０℃で一定になるように、温度センサＴＨ１の検出値に基づいて高周波電流の周波数を変化させて励磁コイル３０１に入力する電力を制御して温度調節を行っている。

本実施形態の定着装置２７の定着プロセスを説明する。上述のように、励磁コイル３０１には、制御回路部４０１で制御される電源装置４００から２０〜６０ｋＨｚの高周波電流が印加されて、加熱ベルト１００が誘導発熱する。このとき、加熱ベルト１００が目標温度で一定になるように、温度センサＴＨ１の検出値に基づいて高周波電流の周波数を変化させて励磁コイル３０１に入力する電力を制御して温度調節される。

加熱ベルト１００が所定の目標温度（定着温度）に立ち上がって温調された状態において、ニップ部Ｎに未定着トナー像Ｔを有する記録材Ｓがそのトナー画像担持面側を加熱ベルト１００側に向けて導入される。そして、ニップ部Ｎにおいて、記録材Ｓのトナー画像担持面側が加熱ベルト１００の外周面に密着し、加熱ベルト１００と一緒にニップ部Ｎを挟持搬送されていく。これにより、主に加熱ベルト１００の熱が付与され、またニップ部Ｎの加圧力を受けて未定着トナー像Ｔが記録材Ｓの表面に熱圧定着される。ニップ部Ｎを通った記録材Ｓは、加熱ベルト１００の外周面から、加熱ベルト１００の表面のニップ部Ｎの出口部分の変形によって自己分離されて定着装置外へ搬送される。

［内側コアの組み付け構成］
次に、内側コア１０４の組み付け構成について、図６ないし図１４を用いて説明する。内側コア１０４は、図６に示すように、断面略１／４円弧状に形成された複数のコア素子５００（第１の磁性コア、第２の磁性コア）から構成される。図７に示すように、一対（第１及び第２）のコア素子５００は、シート搬送方向（記録材搬送方向）に実質沿って並置されている。また、この一対のコア素子は、図５に示すように、加熱ベルト１００の長手方向に沿って並ぶように複数組設けられている。それぞれのコア素子５００は、基部５０１と、基部５０１から加熱ベルト１００に沿って湾曲するように延出された延出部５０２とを有する。基部５０１（他端近傍）には、円弧の内側に突出する突起５０１ａ（第２の係合部、第４の係合部）が形成されている。また、延出部５０２の先端寄り部分（一端近傍）には、円弧の内側（組み付け状態のステー側）に突出する突部（凸部）５０２ａ（第１の係合部、第３の係合部）が形成されている。

このように構成される複数のコア素子５００は、図７に示すように、コア保持部材（ホルダ）として機能する内側コア保持部材５０３及び弾性部材（付勢部材）としての内側コア保持バネ５０４を介して、内側コア１０４としてステー１０２に組み付けられる。具体的には、ステー１０２の外側（加熱ベルト１００側）には、加熱ベルト１００側に向かって、内側コア保持バネ５０４、内側コア保持部材５０３、内側コア１０４、の順で配置されている（組み付けられている）。

ステー１０２は、基板部１０２ａと、基板部１０２ａの両端部から同方向に折り曲げられた１対の側板部１０２ｂとから構成される。内側コア１０４は、このような形状を有するステー１０２を覆うように配置される。また、内側コア１０４は、上述のように断面略１／４円弧状に形成されコア素子５００が、図７に示すように組み合わされることにより、加熱ベルト１００に沿って湾曲した略半円弧状となる。

内側コア保持部材５０３は、内側コア１０４を保持する部材であり、ステー１０２の基板部１０２ａの外側に配置される第１部材５０５と、１対の側板部１０２ｂのそれぞれ外側に配置される１対の第２部材５０６とを有する。本実施形態では、第１部材５０５と１対の第２部材５０６とを別体とし、それぞれステー１０２に固定している。なお、第１部材５０５及び１対の第２部材５０６を一体としても良い。このように構成される内側コア保持部材５０３は、耐熱性の樹脂により形成されている。

第１部材５０５のステー１０２と反対側の面には、各コア素子５００の基部５０１の突起５０１ａと係合する複数の凹部５０５ａ（第２の挿入部、第４の挿入部）が形成されている。また、第２部材５０６には、内側コア１０４の各延出部５０２の突部５０２ａを含む先端部分が進入可能な（挿入される）複数の凹入部５０６ａ（第１の挿入部、第３の挿入部）が形成されている。そして、凹入部５０６ａの加熱ベルト１００側の内側面を、内側コア１０４の延出部５０２がバネ５０４により付勢されて当接する当接部（突き当て部）５０６ｂとしている。

内側コア保持バネ５０４は、内側コア保持部材５０３の第１部材５０５に支持され、内側コア１０４を内側コア保持部材５０３の第２部材５０６に当接する方向（内側コア１０４の凹入部５０６ａへの挿入方向と交差する方向である側方）に向けて付勢している。本実施形態の場合、内側コア保持バネ５０４は、金属製の板状の弾性部材を折り曲げ形成した板バネである。即ち、内側コア保持バネ５０４は、バネ性を有した薄い金属からなり、本実施形態では、ステンレス鋼板製で厚み０．２ｍｍ程度を有している。

このような内側コア保持バネ５０４は、第１部材５０５に支持される支持板部５０４ａと、支持板部５０４ａの両端部から同方向に折り曲げられた複数の付勢板部（規制部、第１の規制部、第２の規制部）５０４ｂとから構成される。即ち、内側コア保持バネ５０４は、断面が略コの字状であって、長手方向一端部及び他端部が折り曲げられた板バネであり、板バネの長手方向一端及び長手方向他端が規制部として機能する。具体的には、図８に示すように、内側コア保持バネ５０４は、支持板部５０４ａの両端部に長手方向に沿って複数の付勢板部５０４ｂが設けられ、更に支持板部５０４ａの長手方向の複数個所には、複数の孔５０４ｃが形成されている。複数の付勢板部５０４ｂは、図７に示す組み付け状態で、長手方向に複数配置される内側コア１０４の内側にそれぞれ位置するように配置されている。即ち、付勢板部５０４ｂは、複数の内側コア１０４に対応して複数設けられている。

支持板部５０４ａは、第１部材５０５とステー１０２の基板部１０２ａとの間に挟持され、第１部材５０５が基板部１０２ａに固定されることにより、ステー１０２に固定される。したがって、内側コア保持バネ５０４は、内側コア保持部材５０３によりステー１０２に固定される。

複数の付勢板部５０４ｂは、内側コア１０４とステー１０２との間に配置され、内側コア１０４の各コア素子５００を構成する延出部５０２を加熱ベルト１００側に付勢する。これにより、各コア素子５００の延出部５０２が、内側コア保持部材５０３の第２部材５０６の当接部５０６ｂに当接する。言い換えれば、当接部５０６ｂは、付勢板部５０４ｂにより付勢された延出部５０２のステー１０２と反対側面と当接する。このように、各コア素子５００の延出部５０２が複数の付勢板部５０４ｂにより付勢されることで、各コア素子５００の基部５０１の突起５０１ａと、第１部材５０５の凹部５０５ａとが複数の付勢板部５０４ｂによる付勢方向に係合する。つまり、内側コアの突起５０１ａは、それぞれ、バネ５０４により、水平方向外側（図７の矢印Ｗ、Ｗ’方向）へ付勢されて、凹部５０５ａの側部に位置決められる。

また、本実施形態の場合、内側コア１０４の延出部５０２に形成された突部５０２ａと、複数の付勢板部５０４ｂとの先端とが係合し、内側コア１０４が内側コア保持バネ５０４から分離することを阻止する。即ち、複数の付勢板部５０４ｂとの先端が、突部５０２ａの基端側（図７の上側）の根元部分に当接し、内側コア１０４が図７の上側に抜け出ることを阻止している。言い換えれば、規制部としての付勢板部５０４ｂにより、第１の係合部としての突部５０２ａが第１の挿入部としての凹入部５０６ａへの挿入方向とは逆方向への移動を規制している。したがって、本実施形態では、突部５０２ａが、付勢板部５０４ｂと係合可能で、内側コア１０４と内側コア保持バネ５０４との分離を阻止する係合部に相当する。

なお、このような係合部は、図示のような突部に限らず、延出部５０２の内側面からステー１０２と反対側に凹んだ凹部としても良い。この場合、付勢板部５０４ｂの先端がこの凹部に進入することで、内側コア１０４と内側コア保持バネ５０４との分離を阻止できる。但し、延出部５０２と付勢板部５０４ｂとの当接圧が大きく、内側コア１０４と内側コア保持バネ５０４との分離を阻止できる摩擦力を確保できれば、上述のような係合部を省略しても良い。

また、内側コア保持バネ５０４は、励磁コイル３０１に対し、内側コア１０４により覆われるように配置されている。即ち、内側コア保持バネ５０４は、内側コア１０４とステー１０２の間に挟まれるように配置されており、内側コア保持バネ５０４を励磁コイル３０１から見ると、内側コア１０４によって遮蔽されている。つまり、励磁コイル３０１を内側コア保持バネ５０４に投影した際に、内側コア１０４によって内側コア保持バネ５０４が隠れるように配置されている。このため、内側コア１０４によってバネ５０４が磁気的に実質遮蔽された関係となり、内側コア保持バネ５０４のように薄い金属層を用いても、励磁コイル３０１が発生させる磁界によって内側コア保持バネ５０４が発熱する量を少なくすることができる。

上述のように構成される内側コア保持部材５０３及び内側コア保持バネ５０４のステー１０２への組み付けは次のように行う。即ち、第１部材５０５に設けられたツメ部５０５ｂ、リブ５０５ｃ、ボス５０５ｄを、内側コア保持バネ５０４の複数の孔５０４ｃに、それぞれ嵌合又は挿通することで、第１部材５０５と内側コア保持バネ５０４とを一体化する。その後、図９に示すように、内側コア保持バネ５０４をステー１０２と第１部材５０５とで挟み込むようにして、第１部材５０５及び内側コア保持バネ５０４をステー１０２に組み付ける。この際、第１部材５０５に設けられたツメ部５０５ｂ、リブ５０５ｃ、ボス５０５ｄを、ステー１０２の基板部１０２ａに形成された複数の孔１０２ｃに、それぞれ嵌合又は係合する。これにより、第１部材５０５及び内側コア保持バネ５０４がステー１０２に固定される。

また、内側コア保持部材５０３の１対の第２部材５０６についても、第２部材５０６に設けられた複数のツメ部５０６ｃをステー１０２の側板部１０２ｂに設けられた複数の孔１０２ｄに嵌合させることで、ステー１０２に組み付ける。この結果、図１０に示すように、ステー１０２に内側コア保持部材５０３及び内側コア保持バネ５０４が組み付けられた状態となる。

次に、この状態で内側コア１０４を組み付ける。この組み付け順序について図１１ないし図１４を用いて説明する。なお、図１１ないし図１４では、内側コア１０４の複数のコア素子５００のうち、１個のコア素子５００を組み付ける状態を段階的に示しているが、他のコア素子についても同様に組み付ける。まず、図１１に示すように、内側コア保持部材５０３の第２部材５０６の外側からコア素子５００を嵌めていく。すると、図１２に示すように、コア素子５００の突部５０２ａに内側コア保持バネ５０４の付勢板部５０４ｂが押され、付勢板部５０４ｂが一旦ステー１０２側に退避する。

更に、図１３に示すように、コア素子５００の延出部５０２を第２部材５０６の凹入部５０６ａ内に挿入するように、コア素子５００を押し込んでいく。すると、図１４に示すように、突部５０２ａが所定の位置まで押し込まれ、付勢板部５０４ｂが突部５０２ａを乗り越えると、付勢板部５０４ｂが外側に戻り、突部５０２ａの根元に入り込んで係合する。そして、この状態で図１４の矢印方向にコア素子５００を押すと、コア素子５００の突起５０１ａが第１部材５０５の凹部５０５ａに入り込み、図７に示したように、コア素子５００がステー１０２に固定された内側コア保持部材５０３に組み付けられる。

また、この状態で、内側コア保持バネ５０４の付勢板部５０４ｂがコア素子５００の延出部５０２を付勢し、延出部５０２が第２部材５０６の当接部５０６ｂに当接する。

本実施形態の場合、このように、内側コア保持バネ５０４により内側コア１０４の各コア素子５００を内側コア保持部材５０３の第２部材５０６に当接する方向に向けて付勢している。このため、接着剤を使用せずに内側コア１０４を内側コア保持部材５０３に固定できる。また、このとき、コア素子５００の突起５０１ａが第１部材５０５の凹部５０５ａに入り込み、突起５０１ａと凹部５０５ａとが係合することで、コア素子５００を姿勢が安定した状態で内側コア保持部材５０３に固定できる。

また、内側コア保持バネ５０４の付勢板部５０４ｂが、コア素子５００の突部５０２ａの根元部に入り込むことで係合している。このため、コア素子５００が、ステー１０２に固定される内側コア保持部材５０３及び内側コア保持バネ５０４から分離されることが阻止される。

このように本実施形態の場合、安価かつ簡単な構成で、内側コア１０４の組立性を向上させ、且つ、内側コア１０４の取り付け位置の位置精度が高い定着装置を提供することができる。

なお、上述の説明では、内側コアが略１／４円弧状のコア素子により構成されている例について説明した。但し、内側コアの形状としては加熱ベルトの半周を覆うような半円弧状であっても良いし、ステーの周囲を取り囲んでいるように配置されていれば、平板形状であっても良い。この場合、内側コアを例えば図７の下方に付勢するようにしても良い。

＜参考例＞
参考例について、図１５を用いて説明する。上述の実施形態では、内側コアを組み付ける部分について説明したが、本参考例では、外側コアを組み付ける部分について説明する。

図１５に示すように、外側コア３０２は、耐熱性の樹脂により形成された外側コア保持部材３０４により保持されている。外側コア保持部材３０４は、外側コア３０２と励磁コイル３０１との間に配置され、ケース３０３（図２参照）に固定される。また、外側コア３０２の励磁コイル３０１と反対側には、弾性部材としての外側コア保持バネ３０５が配置されている。この外側コア保持バネ３０５は、板状の弾性材を折り曲げ形成したバネであり、支持板部３０５ａと、支持板部３０５ａの両端部から同方向に折り曲げられた付勢部としての付勢板部３０５ｂとから構成される。

外側コア保持部材３０４には、外側コア３０２を貫通する貫通部３０４ａが形成されている。そして、この貫通部３０４ａの先端部が外側コア保持バネ３０５の支持板部３０５ａを支持する。本参考例では、貫通部３０４ａの先端を支持板部３０５ａを貫通させ、貫通した部分を潰すことにより、貫通部３０４ａの先端に支持板部３０５ａが支持される。この状態で、外側コア保持バネ３０５の付勢板部３０５ｂが外側コア３０２を外側コア保持部材３０４に当接する方向に向けて付勢する。この結果、外側コア３０２が外側コア保持部材３０４に固定される。

なお、本参考例の場合、外側コア保持バネ３０５は、励磁コイル３０１に対し、外側コア３０２により覆われるように配置されている。そして、励磁コイル３０１が発生させる磁界によって外側コア保持バネ３０５が発熱する量を少なくするようにしている。その他の構成及び作用は、上述の実施形態と同様である。

＜他の実施形態＞
上述の実施形態では、内側コア又は外側コアを付勢する弾性部材として金属製の薄板を用いた例を挙げたが、弾性部材として、例えば１００℃以上の耐熱性を有するフィルムや耐熱性樹脂を用いても良い。ここで、１００℃以上の耐熱性とは、１００℃に達しても変形したり溶融したりしにくいことを指す。この場合、フィルムや樹脂が誘導加熱によって発熱しない材質、厚みであれば、内側コアの内側又は外側コアの外側に配置される必要はなく、内側コア又は外側コアの加熱ベルト側に配置して、内側コア又は外側コアを覆うようにして取り付けても良い。また、弾性部材は、板状の弾性材を折り曲げ形成したバネ以外に、コイルスプリングやゴムなどの弾性部材を用いても良い。

２７・・・定着装置（画像加熱装置）、１００・・・加熱ベルト（加熱回転体）、１０２・・・ステー、１０４・・・内側コア（磁性コア）、２００・・・加圧ローラ、３００・・・誘導加熱装置、３０１・・・励磁コイル（磁束発生手段）、３０２・・・外側コア（磁性コア）、３０４・・・外側コア保持部材（コア保持部材）、３０５・・・外側コア保持バネ（弾性部材）、３０５ａ・・・支持板部、３０５ｂ・・・付勢板部、５００・・・コア素子（磁性コア、第１、第２の磁性コア）、５０１・・・基部、５０１ａ・・・突起（第２、第４の係合部）、５０２・・・延出部、５０２ａ・・・突部（第１、第３の係合部）、５０３・・・内側コア保持部材（コア保持部材）、５０４・・・内側コア保持バネ（弾性部材）、５０４ａ・・・支持板部、５０４ｂ・・・付勢板部（規制部、第１、第２の規制部）、５０５・・・第１部材、５０５ａ・・・凹部（第２、第４の挿入部）、５０６・・・第２部材、５０６ａ・・・凹入部（第１、第３の挿入部）、５０６ｂ・・・当接部

Claims (26)

1. シート上のトナー像を加熱する加熱回転体と、
   前記加熱回転体を電磁誘導発熱させる磁束発生手段と、
   前記磁束発生手段により発生した磁束を前記加熱回転体に導くための磁性コアと、
   前記磁性コアを保持するコア保持部材と、
   前記磁性コアと前記コア保持部材との間に位置するように前記コア保持部材に固定された弾性部材と、を備え、
   前記磁性コアは、その一端近傍に第１の係合部と、その他端近傍に第２の係合部とを有し、
   前記コア保持部材は、前記第１の係合部が挿入される第１の挿入部と、前記第２の係合部が挿入される第２の挿入部とを有し、
   前記弾性部材は、前記第２の係合部の位置が前記第２の挿入部により決まるように、前記第１の挿入部に挿入された前記第１の係合部を挿入方向と交差する方向へ付勢する、
   ことを特徴とする画像加熱装置。
2. 前記弾性部材は、前記第１の係合部の前記第１の挿入部への挿入方向とは逆方向への移動を規制する規制部を有する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の画像加熱装置。
3. 前記弾性部材は、長手方向一端部が折り曲げられた板バネであり、前記板バネの長手方向一端が前記規制部として機能する、
   ことを特徴とする、請求項２に記載の画像加熱装置。
4. 前記第１の係合部は、前記板バネの長手方向一端と係合可能な凸部である、
   ことを特徴とする、請求項３に記載の画像加熱装置。
5. 前記弾性部材は、前記磁束発生手段との間を前記磁性コアにより磁気的に実質遮蔽されている、
   ことを特徴とする、請求項１ないし４のうちの何れか１項に記載の画像加熱装置。
6. 前記磁性コアは、前記加熱回転体の内部に設けられている、
   ことを特徴とする、請求項１ないし５のうちの何れか１項に記載の画像加熱装置。
7. 前記磁性コアは、前記加熱回転体の長手方向に沿って並ぶように複数設けられており、
   前記弾性部材は、前記複数の磁性コアに対応して複数設けられている、
   ことを特徴とする、請求項１ないし６のうちの何れか１項に記載の画像加熱装置。
8. シート上のトナー像を加熱する加熱回転体と、
   前記加熱回転体を電磁誘導発熱させる磁束発生手段と、
   シートの搬送方向に沿って並置され前記磁束発生手段により発生した磁束を前記加熱回転体に導くための第１及び第２の磁性コアと、
   前記第１及び第２の磁性コアを保持するコア保持部材と、
   前記第１及び第２の磁性コアと前記コア保持部材との間に位置するように前記コア保持部材に固定された弾性部材と、を備え、
   前記第１の磁性コアは、その一端近傍に第１の係合部と、その他端近傍に第２の係合部とを有し、
   前記第２の磁性コアは、その一端近傍に第３の係合部と、その他端近傍に第４の係合部とを有し、
   前記コア保持部材は、前記第１の係合部が挿入される第１の挿入部と、前記第２の係合部が挿入される第２の挿入部と、前記第３の係合部が挿入される第３の挿入部と、前記第４の係合部が挿入される第４の挿入部とを有し、
   前記弾性部材は、前記第２の係合部及び前記第４の係合部の位置が前記第２の挿入部及び前記第４の挿入部により決まるように、前記第１の挿入部に挿入された前記第１の係合部と前記第３の挿入部に挿入された前記第３の係合部を挿入方向と交差する方向へ付勢する、
   ことを特徴とする画像加熱装置。
9. 前記弾性部材は、前記第１の係合部の前記第１の挿入部への挿入方向とは逆方向への移動を規制する第１の規制部と、前記第３の係合部の前記第３の挿入部への挿入方向とは逆方向への移動を規制する第２の規制部と、を有する、
   ことを特徴とする、請求項８に記載の画像加熱装置。
10. 前記弾性部材は、長手方向一端部が折り曲げられた板バネであり、前記板バネの長手方向一端が前記第１の規制部として、且つ、前記板バネの長手方向他端が前記第２の規制部として機能する、
    ことを特徴とする、請求項９に記載の画像加熱装置。
11. 前記第１の係合部は、前記板バネの長手方向一端と係合可能な凸部であり、
    前記第３の係合部は、前記板バネの長手方向他端と係合可能な凸部である、
    ことを特徴とする、請求項１０に記載の画像加熱装置。
12. 前記弾性部材は、前記磁束発生手段との間を前記第１及び第２の磁性コアにより磁気的に実質遮蔽されている、
    ことを特徴とする、請求項８ないし１１のうちの何れか１項に記載の画像加熱装置。
13. 前記第１及び第２の磁性コアは、前記加熱回転体の内部に設けられている、
    ことを特徴とする、請求項８ないし１２のうちの何れか１項に記載の画像加熱装置。
14. 前記第１及び第２の磁性コアは、前記加熱回転体の長手方向に沿って並ぶように複数組設けられており、前記弾性部材は前記複数組の磁性コアに対応して複数設けられている、
    ことを特徴とする、請求項８ないし１３のうちの何れか１項に記載の画像加熱装置。
15. シート上のトナー像を加熱する加熱回転体と、
    前記加熱回転体を電磁誘導発熱させる磁束発生手段と、
    前記磁束発生手段により発生した磁束を前記加熱回転体に導くための磁性コアと、
    前記磁性コアを保持するコア保持部材と、
    前記磁性コアと前記コア保持部材との間に位置するように前記コア保持部材に固定された弾性部材と、
    前記磁性コアは、その一端部の近傍に係合部を有し、
    前記コア保持部材は、前記磁性コアの一端部が挿入される挿入部を有し、
    前記弾性部材は、前記係合部の前記挿入部への挿入方向とは逆方向への移動を規制する規制部を有する、
    ことを特徴とする画像加熱装置。
16. 前記弾性部材は、断面が略コの字状であって長手方向一端部が挿入方向と交差する方向に向けて折り曲げられた板バネであり、前記板バネの長手方向一端が前記規制部として機能する、
    ことを特徴とする、請求項１５に記載の画像加熱装置。
17. 前記係合部は、前記板バネの長手方向一端と係合可能な凸部である、
    ことを特徴とする、請求項１６に記載の画像加熱装置。
18. 前記弾性部材は、前記磁束発生手段との間を前記第１及び第２の磁性コアにより磁気的に実質遮蔽されている、
    ことを特徴とする、請求項１５ないし１７のうちの何れか１項に記載の画像加熱装置。
19. 前記第１及び第２の磁性コアは、前記加熱回転体の内部に設けられている、
    ことを特徴とする、請求項１５ないし１８のうちの何れか１項に記載の画像加熱装置。
20. 前記磁性コアは、前記加熱回転体の長手方向に沿って並ぶように複数設けられており、
    前記弾性部材は、前記複数の磁性コアに対応して複数設けられている、
    ことを特徴とする、請求項１５ないし１９のうちの何れか１項に記載の画像加熱装置。
21. シート上のトナー像を加熱する加熱回転体と、
    前記加熱回転体を電磁誘導発熱させる磁束発生手段と、
    シートの搬送方向に沿って並置され前記磁束発生手段により発生した磁束を前記加熱回転体に導くための第１及び第２の磁性コアと、
    前記第１及び第２の磁性コアを保持するコア保持部材と、
    前記第１及び第２の磁性コアと前記コア保持部材との間に位置するように前記コア保持部材に固定された弾性部材と、
    前記第１の磁性コアは、その一端近傍に第１の係合部を有し、
    前記第２の磁性コアは、その一端近傍に第２の係合部を有し、
    前記コア保持部材は、前記第１の係合部が挿入される第１の挿入部と前記第２の係合部が挿入される第２の挿入部を有し、
    前記弾性部材は、前記第１の係合部の前記第１の挿入部への挿入方向とは逆方向への移動及び前記第２の係合部の前記第２の挿入部への挿入方向とは逆方向への移動をそれぞれ規制する第１及び第２の規制部を有する、
    ことを特徴とする画像加熱装置。
22. 前記弾性部材は、断面が略コの字状であって長手方向両端部が挿入方向と交差する方向に向けて折り曲げられた板バネであり、前記板バネの長手方向両端が前記第１及び第２の規制部として機能する、
    ことを特徴とする、請求項２１に記載の画像加熱装置。
23. 前記第１の係合部は、前記板バネの長手方向一端と係合可能な凸部であり、
    前記第２の係合部は、前記板バネの長手方向他端と係合可能な凸部である、
    ことを特徴とする、請求項２２に記載の画像加熱装置。
24. 前記弾性部材は、前記磁束発生手段との間を前記第１及び第２の磁性コアにより磁気的に実質遮蔽されている、
    ことを特徴とする、請求項２１ないし２３のうちの何れか１項に記載の画像加熱装置。
25. 前記第１及び第２の磁性コアは、前記加熱回転体の内部に設けられている、
    ことを特徴とする、請求項２１ないし２４のうちの何れか１項に記載の画像加熱装置。
26. 前記第１及び第２の磁性コアは、前記加熱回転体の長手方向に沿って並ぶように複数組設けられており、前記弾性部材は前記複数組の磁性コアに対応して複数設けられている、
    ことを特徴とする、請求項２１ないし２５のうちの何れか１項に記載の画像加熱装置。

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