(57)【要約】      （修正有）【課題】発熱層を設けたフィルムを有する定着装置において、耐久によるフィルムの削れを抑制し、かつ安定に高効率で発熱層に給電を行う定着装置を提供する。【解決手段】発熱層を設けたフィルム１を有する定着装置において、送信（電源）側コイル８と受信（発熱体）側コイル７の距離を、コイル保持部材１０で周方向の一部分を近接して規定することにより一定に維持し、安定して伝送効率が高い状態で給電することができる。また、フィルムとコイル保持部材１０の摺動部は一部で、かつ無加圧領域のため、削れを抑制できる。【選択図】図６
2014119495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に抵抗層を形成した回転発熱体と、
前記抵抗層に電気的に接続された、前記回転発熱体と同軸の電力受信コイルと、
電源と電気的に接続された電力送信コイルと、
前記回転発熱体の外周に当接する加圧部材とを備え、
前記電力受信コイルと前記電力送信コイルとを、その一方を他方の内側に配置し、かつ、前記回転発熱体の回転に拘わらず所定厚の保持部材を介して内側のコイルの外周と外側のコイルの内周との距離が一定となるように配置し、
前記回転発熱体と前記加圧部材との間に形成されたニップ部を、トナー像が形成された記録材を通過させる際に、前記抵抗層に通電して前記記録材上のトナー像を加熱定着する定着装置。
【請求項２】
前記内側のコイルの外周と前記外側のコイルの内周とは当接して一定の距離となることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記保持部材には、前記電力受信コイルと前記電力送信コイルの一部が当接することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記電力受信コイルの内側に前記電力送信コイルを配置し、かつ、前記保持部材を前記電力送信コイルの端部に固定し、前記保持部材を介して前記電力受信コイルに当接するよう前記電力送信コイルを固定または付勢したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記加圧部材は、前記電力受信コイルには対向せず、前記回転発熱体に対向して配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記回転発熱体は、弾性部材を芯として、その外周に前記抵抗層を形成して構成されたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の定着装置を、記録材上に形成されたトナー像を加熱定着させるための定着器として用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば記録材に形成された画像を加熱定着する定着装置及びそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やレーザープリンター等の画像形成装置では、画像形成部において用紙等の記録材上に形成された未定着トナー像を定着するための定着装置が備えられている。その定着装置として、筒状に形成したポリイミド等の耐熱性のフィルムの外面にフッ素樹脂等の離型性層が積層されたシームレスの定着フィルムを用いるフィルム加熱方式の定着装置が提案されている。このフィルム加熱方式の定着装置では、トナー像が形成された記録材の表面に接触した定着フィルムを記録材の搬送とともに回転させ、トナーを溶融して記録材表面に定着させる。この種のフィルム加熱方式の定着装置として、定着フィルムそのものに発熱層を設け、この発熱層に給電することにより定着フィルムそのものを発熱させる定着装置が提案されている。この方式の定着装置は、定着フィルムで形成した筒の内側に配置したヒータを熱源とする定着装置に比べて、電源の投入から定着可能状態に達するまでの時間がさらに短く、消費電力もさらに小さく、画像形成の高速化等の面からも優れている。
【０００３】
この方式では発熱層を設けた回転する定着フィルムに電力を供給する必要があることから、非接触給電方式が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１では、加熱層に接続された２次コイルと電源に接続された１次コイルとの間の電磁結合によって、電源からの電力を非接触で加熱層に供給する例が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１２３１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された非接触給電方式の場合、電力の伝送効率を安定して高い状態に維持するためには、１次コイルと２次コイルのギャップを数百μｍ以下に安定して保持する必要がある。しかしながら、２次コイルは回転する定着フィルムに設けられるため、振動等により安定にコイル間のギャップを一定に保持することは難しい。
【０００６】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、発熱層を設けたフィルムを有する定着装置において、電極の摩耗等の経時劣化を抑制しつつ、安定に高効率で発熱層に給電を行うことができる定着装置及びその定着装置を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本出願に係る発明は、
筒状に抵抗層を形成した回転発熱体と、
前記抵抗層に電気的に接続された、前記回転発熱体と同軸の電力受信コイルと、
電源と電気的に接続された電力送信コイルと、
前記回転発熱体の外周に当接する加圧部材とを備え、
前記電力受信コイルと前記電力送信コイルとを、その一方を他方の内側に配置し、かつ、前記回転発熱体の回転に拘わらず所定厚の保持部材を介して内側のコイルの外周と外側のコイルの内周との距離が一定となるように配置し、
前記回転発熱体と前記加圧部材との間に形成されたニップ部を、トナー像が形成された記録材を通過させる際に、前記抵抗層に通電して前記記録材上のトナー像を加熱定着する定着装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、定着フィルムに発熱層を設けることで、熱定着のエネルギ効率を向上させるとともに、電極の摩耗等の経時劣化を抑制しつつ安定して高効率で給電する定着装置および画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明第１の実施形態における定着装置の長手方向からみた模式図。
【図２】本発明第１の実施形態における定着装置の側面方向からみた模式図。
【図３】本発明第１の実施形態における定着装置の長手中央部の概略断面図。
【図４】本発明第１の実施形態における発熱フィルムの端部の概略断面図。
【図５】本発明第１の実施形態における受信側給電部の概略断面図。
【図６】本発明第１の実施形態における定着装置端部の給電部の長手方向からみた概略断図。
【図７】本発明第１の実施形態における定着装置端部の給電部の側面方向からみた概略断面図。
【図８】本発明第１の実施形態における定着装置端部の給電部の拡大断面図。
【図９】本発明第１の実施形態の構成の効果を説明する給電部の模式図。
【図１０】本発明第１の実施形態を説明するギャップと伝送効率の関係を示した図。
【図１１】本発明第２の実施形態における定着装置端部の給電部の長手方向からみた概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［実施形態１］
＜定着フィルムの構成＞
本発明第一の実施形態における定着装置の構成について、図１〜図３を用いて説明する。図１はシートが排出される方向からみた定着装置の模式図、図２は図１における左方向からみた定着装置の模式図、図３は定着装置の長手方向の中央部の断面図である。定着装置は、一般的な電子写真方式の画像形成装置に用いられて電子写真方式で形成されたトナー像を加熱定着するものであり、トナー像を担持した記録材が搬送手段により搬送され、定着装置を通過することによりトナー像が加熱定着される。
【００１１】
本実施形態の定着装置は、筒状の発熱フィルム１と、発熱フィルム１の支持部材である定着フランジ３と、発熱フィルム１を保持するフィルムガイド４と、長手両端部が装置フレームに保持された定着ステー５と、発熱フィルム１を介して定着ニップ（ニップ部）を形成するための加圧部材である加圧ローラ２により構成されている。発熱フィルム１は筒形状の軸を中心として回転するローラ或いは回転発熱体であり、加圧ローラ２との間に挟持した記録材を、その回転により搬送する
加圧ローラ２は鉄やアルミニウム等の材質の芯金と、シリコーンゴム等の材質の弾性層、ＰＦＡ等の材質の離型層から構成されている。加圧ローラ２の硬度は定着性を満足する定着ニップ幅と耐久性を満足できるようにアスカーＣ型硬度計１ｋｇｆ荷重において、４０度から７０度が好ましい。
【００１２】
本実施形態では、Φ２４の鉄芯金にシリコーンゴム層を３ｍｍの厚みで形成し、その上に５０μｍの厚みの絶縁ＰＦＡチューブを被覆した離型層を形成して、加圧ローラ２を構成している。このとき、加圧ローラ２の硬度は５６度であり、外径はΦ３０である。弾性層及び離型層の長手長さは２９０ｍｍである。
【００１３】
フィルムガイド４は液晶ポリマー、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂により形成され、長手両端部が装置フレームに保持された定着ステー５と契合する。そして、加圧手段としての加圧バネ（不図示）が、定着ステー５の長手両端部を加圧ローラ２側に加圧することによって、フィルムガイド４は加圧ローラ２側に加圧される。
【００１４】
定着ステー５は長手両端に受けた加圧力をフィルムガイド４の長手方向に対して均一に伝えるため、鉄、ステンレス、ジンコート鋼板等の剛性のある材料を使用し、断面形状をコの字型にすることで剛性を高めている。これにより、フィルムガイド４のたわみを抑えた状態で、加圧ローラ２の長手方向に均一な所定幅の定着ニップが形成される。また、フィルムガイド４には温度検知素子（不図示）が設置されており、発熱フィルム１内面に当接している。温度検知素子の出力信号は画像形成装置の制御部（不図示）に送信され、温度検知素子の温度検知に応じて発熱フィルム１の発熱層１ｂ（図４参照）への通電が制御される。
【００１５】
本実施形態ではフィルムガイド４の材質として液晶ポリマーを用い、定着ステー５の材質としてジンコート鋼板を用いている。加圧ローラ２に印加される加圧力は２００Ｎで、このとき９ｍｍの定着ニップ幅を有する。
【００１６】
図４は発熱フィルム１の端部断面の拡大図である。発熱フィルム１は基層１ａ、発熱層１ｂ、弾性層１ｃ、表層１ｄの４層構造になっている発熱部１Ａと、基層１ａ内または表面に受信コイル（電力受信コイル）７を備えた受信側給電部１Ｂで形成されている。
【００１７】
発熱部１Ａについて説明する。基層１ａは発熱フィルム１のねじれ強度、平滑性などの機械的特性を担うベース層で、ポリイミド等の樹脂でできている。発熱層１ｂは電流を流すことで所望の電力量で発熱する抵抗を持ちえる抵抗層であれば何であっても良い。エンドレスフィルム状に加工する必要がある加熱部材の場合、加熱冷却の繰り返しに耐えられる点や、通電劣化耐久性やフィルムの屈曲への耐久力などを考慮する必要がある。よって、主に用いられるのは耐熱性樹脂にカーボンを分散して電気抵抗を調整したカーボン分散タイプと、耐熱性樹脂に金属皮膜をコーティングして電気抵抗を調整した金属皮膜タイプの２種類である。ここで耐熱性樹脂としては、熱硬化性ポリイミド、芳香族ポリアミド（アラミド）、フッ素樹脂、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂が好ましく、特に熱硬化性ポリイミドが加熱部材としては最も好適である。本実施形態では、ポリイミド等の耐熱性樹脂或いはフッ素樹脂等に例えばカーボン等の導電性フィラーが分散されて、交流電圧印加により発熱するように電気抵抗が調整されている。一方、耐熱性樹脂の層と金属薄膜とを積層した金属皮膜タイプを製造する方法としては、耐熱性樹脂のフィルムと金属箔とを接着剤等によって貼り合わせる方法や、耐熱性樹脂のフィルム上に電解めっき、無電解めっき、蒸着等の手段により金属薄膜を形成する方法等が知られている。また、用いる金属皮膜も、モリブデン、ニッケルクロム合金、酸化チタン、酸化インジウムスズなど各種存在し、各々の層の厚みは１００Å程度から１００００Å程度まで所望の抵抗に応じて被覆する事が可能である。弾性層１ｃは記録材表面の凹凸に追従するためのものであり、シリコーンゴム等でできている。表層１ｄは離型性に優れたＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂により形成されている。このフッ素樹脂層はチューブを被覆したものであってもよいし、ラテックスゴムにフッ素樹脂を混ぜたものをスプレーコートしたものでも良い。
【００１８】
本実施形態では発熱部１Ａは、厚み５０μｍのポリイミド樹脂の基層１ａに、ポリイミドに導電性フィラーとしてカーボンブラックを分散して抵抗調整した厚み２０μｍ程度の発熱層を設け、その上に、シリコーンゴムにより３００μｍ程度の弾性層を形成し、ＰＦＡのコーティング処理を施して１５μｍ程度の表層を設けている。抵抗調整により発熱層の長手両端部間の実抵抗値は１２．５Ωである。
【００１９】
受信側給電部１Ｂは発熱フィルム１の端部のポリイミド樹脂の基層１ａに１０Ａ程度の大電流に耐えうるような導線が巻かれてコイルが形成されている。導線は絶縁被覆が施されたものでも、施されていないものでもよい。
【００２０】
本実施形態では、絶縁被覆が施されていない導線を基層１ａ上に巻いて受信コイル７を形成し、その上に、シリコーンゴム等の弾性層を重ねて絶縁し、さらに、フッ素樹脂等で表層を成形した電力受信コイルユニットとなっている。導線の両端は発熱層１ｂの軸線方向の両端に設けられた電極１ｆにそれぞれつながれている。また、図５に示すように受信側給電部１Ｂの電力受信コイルユニットは発熱フィルム１と別体となっていてもよい。予めシリコーンゴム等の弾性絶縁層１ｅに１０Ａ程度の大電流に耐えうるような導線を巻いてコイルを形成した後、さらにシリコーンゴム等の弾性絶縁層１ｅを重ねて受信側給電部１Ｂの電力受信コイルユニットを形成する。これを発熱フィルム１の基層１ａに取りつける。導線の両端は発熱層１ｂの軸線方向の両端に設けられた電極１ｆにそれぞれつながれている。いずれにしても、受信コイル７は、発熱フィルム１の筒と同軸になるように巻かれている。
【００２１】
本実施形態では、内径Φ３０、長手長さ３４０ｍｍ（発熱部１Ａが３００ｍｍ、受信側給電部１Ｂが４０ｍｍ）の発熱フィルム１を用いている。
【００２２】
＜給電部（電力送信コイルユニット）の構成＞
本発明第一の実施形態における給電部の構成について、図６〜図８を用いて説明する。図６は定着装置端部の給電部の長手方向からみた断面図、図７は定着装置端部の給電部の側面方向からみた断面図、図８は給電部の拡大断面図である。給電部は発熱フィルム１に組み込まれて一体化された受信コイル７と、交流電源により電力を供給する送信コイル８（電力送信コイル）と、磁気回路を形成する外コア６と内コア９で構成されている。
【００２３】
交流電源により送信コイル８に供給された電力は、電磁誘導により非接触状態で受信コイル７に送電される。即ち、交流電源に電気的に接続された送信コイル８と、発熱フィルム１の発熱層１ｂに電気的に接続された受信コイル７との間に微小ギャップを設けて、非接触で発熱フィルム１の発熱層１ｂへの電力供給を可能とした構成となっている。
【００２４】
送信コイル８の線材は受信コイル７の線材と同様に１０Ａ程度の大電流に耐えうるような導線を用いている。磁気回路の設計効率を高めることにより送信側、受信側の巻き数は同じであっても異なっていても良い。なお、コイルの配置方法は様々なものが考えられるが、本実施形態では発熱フィルムの周方向に巻いた構成を用いている。
【００２５】
コアはキュリー温度２２０〜２６０℃程度のフェライトコアを用いている。内コア９には受信コイル７と送信コイル８とのギャップを規定する保持部材１０が備わっている。保持部材１０は内コア９のフェライトコアと一体で製造する方法と液晶ポリマー、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂で製造する方法がある。耐熱性樹脂で製造する場合、保持部材１０をボビン状に成形した後、円筒の内コア９を中央部にはめて一体とするか、保持部材１０をリング状に成形した後、円筒の内コア９の両端にはめて一体とする方法等がある。
【００２６】
保持部材１０により受信コイル７と送信コイル８とのギャップを規定する位置は、以下に説明する理由から発熱フィルム１の全周の一部分でよい。
【００２７】
ここで、１次（送信）コイルと１次（送信）コア、２次（受信）コイルと２次（受信）コアのモデルを用いたシミュレーション結果によりその理由を説明する。図９（ａ）は１次（送信）コイル１０１と１次（送信）コア１０２、２次（受信）コイル１０３と２次（受信）コア１０４が同心円状に配置された図である。図中のＬはコイルギャップを示している。図９（ｂ）は、１次（送信）コイル１０１と１次（送信）コア１０２をｘ方向に移動させ、１次コイル１０１と１次コア１０２の中心軸と２次コイル１０３と２次コア１０４の中心軸とがずれて配置された図である。図９（ｂ）のように１次コイル１０１と１次コア１０２の中心軸を移動させたときの、コイルギャップＬと伝送効率との関係を図１０に示す。図１０に示すように一方向に偏心させてギャップを縮めても伝送効率は上がっており、安定して高い状態を維持していることがわかる。よって、保持部材１０により規定される、送信コイル８と発熱フィルム１の受信コイル７とのコイルギャップは発熱フィルム１の全周の一部分でよく、伝送効率増加への寄与が大きくなる８００μｍ以下が好ましい。
【００２８】
保持部材１０は筒状の発熱フィルム１の内面に接する一部分で寸法精度が出ていればよいため、耐熱性樹脂等で成形後、研磨により加工することで、送信コイル８と受信コイル７のギャップを微小で安定に保持することができる。
【００２９】
本実施形態では、送信コイル８は液晶ポリマーでボビン状に成形した保持部材１０に内コア９をはめ、そこに送信コイル８を設けた電力送信コイルユニットになっている。この電力送信コイルユニットは、図６、図７で示す定着ステー５に固定されている。定着ステー５の長手両端部を加圧することによって定着ニップが形成される時に、電力送信コイルユニットの保持部材１０が、電力受信コイルユニットの受信コイル７に設けられた基層１ａに当接する。逆にいえば、定着ステー５の長手両端部を加圧して定着ニップを形成した際に、発熱フィルム１の回転位相がどこであっても保持部材１０が基層１ａに当接するように、電力送信コイルユニットは定着ステー５に固定される。この保持部材１０が基層１ａに当接することにより、発熱フィルム１の回転に拘わらず、受信コイル７と送信コイル８とのギャップＬ１が一定の距離（最小）になるよう保証される。発熱フィルム１の回転が偏心していなければ、保持部材１０と基層１ａとの当接部分にはほとんど圧力はかからない。微小の偏心を許容するのであれば、当接部に微小の圧力が印加された状態で電力送信コイルユニットは定着ステー５に固定される。このように構成すれば、偏心があっても発熱フィルムの柔軟性により保持部材１０と基材１ａとが当接した状態を、発熱フィルム１の回転位相にかかわらず維持できる。本実施形態では、この時のギャップＬ１は３０μｍである。また、定着ニップ側の外コア６と受信コイル７のギャップＬ２は１ｍｍである。
【００３０】
なお、電力送信コイルユニットを定着ステー５に固定し、定着ステー５の長手両端部を加圧して電力送信コイルユニットの保持部材１０を電力受信コイルユニットの受信コイル７に設けられた基層１ａに当接させる構造では、当接部に過大な圧力がかかる可能性がある。そのため、定着ステー５により発熱フィルム１を加圧ローラに対して加圧する構造とは独立して、定着ステー５にばね等の弾性体を介して電力送信コイルユニットを取り付けてもよい。こうして電力送信コイルユニットを基層１ａに対して付勢することにより、保持部材１０を基層１ａに当接させる圧力を制御することができる。
【００３１】
電源には、既存のスイッチング電源もしくはインバータ回路等の回路構成を用いることにより、高効率でコストも抑えたシステムができる。例えば、スイッチング電源のＯＮ／ＯＦＦにより実効電圧を変化させ、発熱量を制御したり、ＰＷＭ方式のインバータ回路によりＡＣ入力を数十〜数百ｋＨｚ程度の高周波に変換して、送信コイル８で磁界に変換して受信コイル７で受け取り、再度電流に変換させることで送電可能である。数百ｋＨｚのような高周波の場合は、コイルの形成はリッツ線が有効である。また、送信側で昇圧しておき、コイルでの送電効率を高めるのもよい。
【００３２】
（本実施形態の作用）
本実施形態の定着装置では、発熱フィルム１の受信コイル７が設けられた定着ニップ側の基層１ａをコアと一体になったボビン状の保持部材１０に当接し、受信コイル７と送信コイル８との微小ギャップを規定する。その結果、安定して伝送効率が高い状態で給電することができる。また、発熱フィルム１の基層１ａと保持部材１０の摺動部はそれぞれの一部であり、かつ微小加圧あるいは無加圧領域のため、発熱フィルム１の削れを抑制することができる。
【００３３】
本実施形態の定着装置を搭載した複合機を使用して、温度湿度とも中程度のＮ／Ｎ環境（温度２３℃、湿度５０％）、温度湿度とも低いＬ／Ｌ環境（温度１５℃、湿度１０％）、温度湿度とも高いＨ／Ｈ環境（温度３０℃、湿度８０％）でそれぞれ通紙を行った。入力電圧は１００Ｖとし、投入電力が８００Ｗとなるようにした。紙は用紙坪量１０５ｇ／ｍ＾２の普通紙を用い、紙の搬送スピードは２５０ｍｍ／ｓｅｃで、搬送枚数５０ｐｐｍとした。温調温度は１７５℃とした。また、通紙の際に、発熱フィルム表面をサーモトレーサにより温度測定を行った。その結果、発熱ムラによる発熱フィルム表面の温度ムラは１７０±５℃以内に抑えられており、定着不良、画像不良のない良好な定着画像を得ることができた。また、実験によれば、５万枚通紙耐久後においても、発熱フィルム１に削れは見られず、温度ムラ、画像ともに初期性能と変わらないことが確認できた。
【００３４】
一方、本発明のように発熱フィルム１の基層１aに保持部材１０を当接しておらず、ギャップを規定しない定着装置では、受信コイル７と送信コイル８とのギャップを２００μｍ以下で安定に規定することができなかった。よって、図１０で示すような効率を安定に得ることができず、発熱フィルムの温度ムラが大きくなった。逆に、発熱フィルム１の基層１a全周に保持部材１０が当接して摺動する定着装置では、５万枚通紙耐久後に発熱フィルムの削れが見られた。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態において、耐久による発熱フィルムの削れを抑制し、安定して伝送効率が高い状態で給電することができた。また発熱フィルムの変形によっても影響を受けず、安定的に電力を発熱フィルムに供給することができた。
【００３６】
＜画像形成装置の構成＞
ここで上述した定着装置を搭載した印刷装置の構成について簡単に説明する。用紙は、一つ以上の給紙トレイから供給され、搬送ローラにより搬送経路を通って画像転写部に達する。画像転写部は、電子写真方式で感光ドラムに形成した静電潜像を現像した各色成分のトナー像を記録材に転写するための色ごとの画像形成ユニットを例えばインラインに配置して構成されている。画像転写部の構成にはバリエーションがあり、トナー像を記録材上に形成するものであればその構造はどのようなものであってもよい。画像転写部でトナー像が転写された記録材すなわち用紙は、定着器（定着装置）に搬送される。定着部は、上述したような発熱フィルムを用いており、筒状の発熱フィルム（発熱ローラとも呼ぶ。）と加圧ローラとを対向配置し、その間を記録材が通過するよう構成されている。定着部を通過した記録材上のトナーは加熱溶融されて記録材に付着し、定着部を通過後に自然冷却されて記録材に定着する。その後、記録材は機外に排出される。このような構成の印刷装置に、上述した本発明にかかる定着装置は用いられる。もちろんこのような印刷機構を有する装置であれば、複写機や複合機、ファクシミリなどにも適用可能である。
【００３７】
なお、本実施形態では、一次コイルを二次コイルの内側に配置したが、その逆に二次コイルを一次コイルの内側に配置してもよい。すなわち一方のコイルを内側に、他方のコイルをその外側に配置してもよい。その場合には、外側の一次コイルの内周が、その内側の発熱フィルムの外周に当接するように保持部材を設ける。これは実施形態２においても同様である。
【００３８】
また保持部材１０はコイル間ギャップを一定に保持するための部材であるので、発熱フィルム側に設けてもよいし、発熱フィルムとも一次コイルとも独立したコイル間ギャップに応じた所定厚の部材を保持部材として、両者の間に挟まれた位置で固定されるように設けることもできる。
【００３９】
［実施形態２］
本発明第２の実施形態では定着ロールを用いた定着装置の構成について、図１１を用いて説明する。定着装置の各部材については、実施形態１と共通する部材、部分に同じ符号を付して再度の説明を省略する。図１１は定着装置端部の給電部の断面図である。発熱フィルム１内に、鉄やアルミニウム等の材質の芯金にシリコーンゴムやシリコーンスポンジ等の材質の弾性部材１１を有するローラを設けた構成となっている。
【００４０】
本実施形態では、Φ２３の鉄芯金に長手長さ２９０ｍｍのシリコーンスポンジ層を３．５ｍｍの厚みで形成したローラに、内径Φ３０、長手長さ３４０ｍｍ（発熱部３００ｍｍ、非発熱部４０ｍｍ）の発熱フィルム１を被覆して定着ローラとしている。発熱フィルム１、送信コイル８を設けたボビン状の電力送信コイルユニット、外コア６は実施形態１と同じ構成となっている。なお、実施形態１で説明したように発熱フィルム１の受信側給電部１Ｂの電力受信コイルユニットは発熱フィルム１と別体となっていてもよい。電力送信コイルユニットは定着フランジ３に固定して配置されている。定着フランジ３には軸受けが設けられており、Φ２３の鉄芯金とともに可動できる構成となっている。加圧ローラ２はΦ２４の鉄芯金にシリコーンスポンジ層を３ｍｍの厚みで形成し、その上に５０μｍの厚みの絶縁ＰＦＡチューブを被覆した離型層を形成している。弾性層及び離型層の長手長さは２９０ｍｍである。加圧ローラ２に印加される加圧力は２００Ｎで、このとき６．５ｍｍの定着ニップ幅を有する。
【００４１】
Φ２３の鉄芯金の長手両端部を加圧することによって定着ニップが形成される時に、シリコーンスポンジ層が弾性変形し定着フランジ３に固定された電力送信コイルユニットの保持部材１０が、電力受信コイルユニットの受信コイル７に設けられた基層１ａに当接する。この時、受信コイル７と送信コイル８は定着ニップ側で最小ギャップとなるように構成されている。この時のギャップは３０μｍである。また、定着ニップ側の外コア６と受信コイル７とのギャップは１ｍｍである。
【００４２】
（本実施形態の作用）
本実施形態の定着装置では、発熱フィルム１の受信コイル７が設けられた定着ニップ側の基層１ａをコアと一体になったボビン状の保持部材１０に当接し、受信コイル７と送信コイル８の微小ギャップを規定する。その結果、安定して伝送効率が高い状態で給電することができる。また、発熱フィルム１の基層１ａと保持部材１０の摺動部は一部で、かつ微小加圧あるいは無加圧領域のため、発熱フィルム１の削れを抑制することができる。さらに、本実施形態の定着装置では、発熱フィルム１が弾性部材１１に固定されているので、スラスト方向にズレが生じず安定回転となる。また、駆動回転も可能となる。
【００４３】
本実施形態の定着装置を搭載した複合機を使用して、Ｎ／Ｎ環境（温度２３℃、湿度５０％）、Ｌ／Ｌ環境（温度１５℃、湿度１０％）、Ｈ／Ｈ環境（温度３０℃、湿度８０％）でそれぞれ通紙を行った。入力電圧は１００Ｖとし、投入電力が８００Ｗとなるようにした。紙は用紙坪量１０５ｇ／ｍ＾２の普通紙を用い、紙の搬送スピードは２５０ｍｍ／ｓｅｃで、搬送枚数５０ｐｐｍとした。温調温度は１８５℃とした。また、通紙の際に、発熱フィルム表面をサーモトレーサにより温度測定を行った。その結果、発熱ムラによる発熱フィルム表面の温度ムラは１８０±５℃以内に抑えられており、定着不良、画像不良のない良好な定着画像を得ることができた。また、５万枚通紙耐久後においても、発熱フィルム１に削れは見られず、温度ムラ、画像ともに初期性能と変わらないことが確認できた。
【００４４】
一方、本発明のように発熱フィルム１の基層１aに保持部材１０を当接してギャップを規定しない定着装置では、受信コイル７と送信コイル８のギャップを２００μｍ以下で安定に規定することができなかった。よって、図１０で示すような効率を安定に得ることができず、発熱フィルムの温度ムラが大きくなった。また、逆に発熱フィルム１の基層１a全周に保持部材１０が当接して摺動する定着装置では、５万枚通紙耐久後に発熱フィルムの削れが見られた。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態において、耐久による発熱フィルムの削れを抑制し、安定して伝送効率が高い状態で給電することができた。
【符号の説明】
【００４６】
１  発熱フィルム
１ａ  基層
１ｂ  発熱層
１ｃ  弾性層
１ｄ  表層
１ｅ  弾性絶縁層
１ｆ  電極
２  加圧ローラ
３  定着フランジ
４  フィルムガイド
５  定着ステー
６  外コア
７  受信コイル
８  送信コイル
９  内コア
１０  保持部材
１１  弾性部材
１０１  一次（送信）コイル
１０２  一次（送信）コア
１０３  二次（受信）コイル
１０４  二次（受信）コア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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