(57)【要約】      （修正有）【課題】磁性体コアの割れや、磁性体コアの割れ防止のための加工を伴わず、コア形状に依存して発熱効率を低下させることなく、磁性体コアを励磁コイルの保持部材に一体成形することによる、安定した発熱効率を得られる定着部材を提供する。【解決手段】発熱層を具備した定着部材の外周面に対向して配置されて磁束を発生する励磁コイル６１と、励磁コイルにより発生する磁束を定着部材に導く磁路を形成する磁性体コア６２，６４，６５，６６と、励磁コイル及び磁性体コアを保持する保持部材６５と、を有する電磁誘導加熱方式の定着装置において、磁性体コア６４は、磁性体コア６４を保持部材と一体成形して保持部材で覆うための金型内部にて先端が球状の固定部材にて固定され、一体成形後の保持部材は固定部材による球状痕７５を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱層を具備した定着部材の外周面に対向して配置されて磁束を発生する励磁コイルと、該励磁コイルにより発生する磁束を該定着部材に導く磁路を形成する磁性体コアと、該励磁コイル及び該磁性体コアを保持する保持部材と、を有する電磁誘導加熱方式の定着装置において、
該磁性体コアは、該磁性体コアを該保持部材と一体成形して該保持部材で覆うための金型内部にて先端が球状の固定部材にて固定され、一体成形後の該保持部材は該固定部材による球状痕を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
一体成形後の前記保持部材は、１つの前記磁性体コアにつき３箇所以上の前記球状痕を有す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】
前記球状痕には穴が形成されており、前記磁性体コアが該穴から露出してい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】
前記磁性体コアは、前記定着部材の外周面に対向し且つ前記励磁コイルを挟むように配設されたアーチコアと、該アーチコアに接し且つ前記定着部材に対向して配置されたサイドコアを有し、
前記保持部材と一体成形される前記磁性体コアは該サイドコアであり、一体成形後の前記保持部材は、該サイドコアと該アーチコアが接触するための開口部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記保持部材と一体成形される前記磁性体コアは平坦な形状を有し、焼結後に加工されないまま一体成形されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記定着部材の軸方向に見たとき、前記保持部材と一体成形される前記磁性体コアの両端部は中央部よりも厚いことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の定着装置を備える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、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に用いられ、未定着トナー画像を定着させる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、装置の立ち上がり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。特許文献１等において、この種の定着装置は、発熱体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ベルト、支持ローラに定着ベルトを介して対向する誘導加熱部（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。誘導加熱部は、長手方向に巻き回された励磁コイル、励磁コイルから発生した交番磁界を発熱体に導くためのコア、それらを保持する保持部材（コイルガイド）などから構成される。
【０００３】
定着ベルトは誘導加熱部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。
【０００４】
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（発熱体）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。
【０００５】
この方式の定着装置は、発熱体が電磁誘導によって直接的に加熱されるため、従来のハロゲンヒータ方式等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することができる。
【０００６】
電磁誘導加熱方式は高い発熱効率を有するが、さらに発熱効率を高めるためには励磁コイルから発生する磁束をもれなく発熱体へ導く磁路を形成することが有効である。そこで、特許文献２では、磁路を形成するためのサイドコアを、励磁コイルを保持する保持部材に一体成形し、磁性体コアを保持部材から露出させることで、磁性体コアを定着部材により近づけることを可能とし、これにより加熱効率を向上させている。しかし、サイドコアを保持部材にインサート成形する際、サイドコアの反りによる影響でサイドコアが割れてしまうという問題があった。サイドコアが割れてしまうと、磁束のムラが発生し、一様な加熱効率を得ることができない。
【０００７】
これを踏まえて、図２０、図２１に示すようにサイドコア６４ａの両端部の肉厚を中央部に対して薄くして、サイドコアの反りを軽減し、保持部材にインサート成形する際のサイドコア６４ａの割れを回避する案が提案され、既に出願済である。しかし、サイドコア６４ａの両端部を薄くすることにより、図２１に示す切欠６４ｂの分だけ、磁性体コアの体積が減ることとなり、磁束を漏れなく発熱体に伝える観点からすると、その分、発熱効率が低下してしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、磁性体コアの割れや、磁性体コアの割れ防止のための加工を伴わず、コア形状に依存して発熱効率を低下させることなく、磁性体コアを励磁コイルの保持部材に一体成形することによる、安定した発熱効率を得られる定着部材の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題を解決するため、本発明では、発熱層を具備した定着部材の外周面に対向して配置されて磁束を発生する励磁コイルと、該励磁コイルにより発生する磁束を該定着部材に導く磁路を形成する磁性体コアと、該励磁コイル及び該磁性体コアを保持する保持部材と、を有する電磁誘導加熱方式の定着装置において、該磁性体コアは、該磁性体コアを該保持部材と一体成形して該保持部材で覆うための金型内部にて先端が球状の固定部材にて固定され、一体成形後の該保持部材は該固定部材による球状痕を有することを特徴とする定着装置、を提案する。
【発明の効果】
【００１０】
磁性体コアを、先端が球状の固定部材にて金型内部で固定して保持部材と一体成形できるため、磁性体コアの加工によらず、高い発熱効率が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置を説明するための概略構成図である。
【図２】定着装置の概略断面図である。
【図３】定着ベルトの概略断面図である。
【図４】誘導発熱部の概略側面断面図である。
【図５】誘導発熱部の斜視図である。
【図６】金型の斜視図である。
【図７】可動側金型の斜視図である。
【図８】可動側金型の斜視図である。
【図９】固定側金型の斜視図である。
【図１０】インサート一体成形時の金型の斜視図である。
【図１１】インサート一体成形後のケースの外側面の斜視図を示す図である。
【図１２】図１１における点線領域の拡大図である。
【図１３】図１２の実線部でのケースの矢視方向の断面図である。
【図１４】金型内部の固定ピンの形状とその効果を示す側面図である。
【図１５】金型内部の固定ピンの形状とその効果を示す側面図である。
【図１６】サイドコアや固定ピンにかかる力の方向を示す平面図である。
【図１７】従来のサイドコアの固定方法と本実施形態のサイドコアの固定方法を示す側面図である。
【図１８】本実施形態で使用することができる様々な形状のサイドコアを示す図である。
【図１９】金型の球状ピンの他の配置例を示す図である。
【図２０】両端部の肉厚を中央部に対して薄くした従来のサイドコアの斜視図である。
【図２１】図２０の矢視方向に見た、従来のサイドコアの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。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。
このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像をそれぞれ対応した感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ（像担持体）の表面上に形成するために電子写真方式の４組の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ（像形成手段）を備えている。
【００１３】
これら画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの下方には、各画像形成部を通して用紙（記録材）を搬送するための搬送ベルト２０が張架されている。各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは、搬送ベルト２０にそれぞれ転接配置され，用紙（記録材）は搬送ベルト２０の表面に静電的に吸着される。
【００１４】
４組の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは略同じ構造を有する。よって、ここでは用紙の搬送方向最上流側に配設されたイエロー用の画像形成部１０Ｙについて代表して説明し、他の色用の画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋについては同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００１５】
画像形成部１０Ｙは、その略中央位置に搬送ベルト２０に回転接触された感光体ドラム１Ｙを有する。感光体ドラム１Ｙの周囲には、感光体ドラム１Ｙの表面を所定の電位に帯電させる帯電装置２Ｙ、帯電されたドラム表面を色分解された画像信号に基づいて露光し、ドラム表面上に静電潜像を形成する露光装置３Ｙ、ドラム表面上に形成された静電潜像にイエロートナーを供給して現像する現像装置４Ｙ、現像したトナー像を搬送ベルト２０を介して搬送される用紙上に転写する転写ローラ５Ｙ（転写装置）、転写されずにドラム表面に残留した残留トナーを除去するクリーナ６Ｙ、および図示しないドラム表面に残留した電荷を除去する除電ランプが、感光体ドラム１Ｙの回転方向に沿って順に配設されている。
【００１６】
搬送ベルト２０の図中右下方には、用紙を搬送ベルト２０上に給紙するための給紙機構３０が配設されている。
搬送ベルト２０の図中左側には、後述する本発明の実施形態に係る定着装置４０が配設されている（この図中では、励磁コイルなどは省略）。搬送ベルト２０によって搬送された用紙は、搬送ベルト２０から連続して定着装置４０を通って延びた搬送路を搬送され、定着装置４０を通過する。
【００１７】
定着装置４０は、搬送された用紙、すなわちその表面上に各色のトナー像が転写された状態の用紙を加熱および加圧し、各色のトナー像を溶融して用紙に浸透させて定着させる。そして、定着装置４０の搬送経路下流側に排紙ローラを介して排紙されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００１８】
次に、図２を用いて実施形態に係る定着装置４０を説明する。
定着装置４０は、ベルト定着装置として構成されており、発熱層を具備した定着部材としての加熱ローラ（支持ローラ）４１、定着ローラ４３、加熱ローラと定着ローラに張架された定着ベルト４４、定着ベルトを介して加熱ローラに対向する誘導加熱部４５、定着ベルト４４を介して定着ローラ４３に当接する加圧部材としての加圧ローラ４２からなる。定着ベルト４４は矢印Ａ方向に回転し、トナー像Ｔを担持した用紙４６は定着ニップ部Ｎで加圧と加熱を受けてトナー像Ｔを定着される。
【００１９】
加熱ローラ４１には非磁性のステンレス鋼（ＳＵＳ）であって、芯金層の厚さ０．２〜１ｍｍ程度を有するものを用いる。芯金表面には発熱層としての銅（Ｃｕ）を厚さ３〜２０μｍ程度形成し、発熱効率を高めている。この場合、Ｃｕ表層には防錆目的にＮｉめっきを施すことも好適である。また、発熱効率を高めるために、ローラ内部にフェライトコアを配置することも可能である。
【００２０】
他の例として、キュリー点１６０〜２２０℃程度を有する整磁合金を用いることもできる。整磁合金内部にはアルミ部材を配置し、これによってキュリー点近傍での昇温停止が可能となる。整磁合金を用いた場合もローラ表面にはＣｕめっき層を形成することで発熱効率を高めることができる。
【００２１】
定着ローラ４３は、例えばステンレス、炭素鋼等の金属製の芯金４３ａと、耐熱性を有するシリコーンゴム等をソリッド状又は発泡状にして芯金を被覆した弾性部材４３ｂとからなる。そして、加圧ローラ４２からの押圧力で加圧ローラ４２と定着ローラ４３の間に所定幅の接触部（定着ニップ部Ｎ）を形成する。その外径は３０〜４０ｍｍ程度、弾性部材は肉厚を３〜１０ｍｍ程度、硬度を１０〜５０°（ＪＩＳ−Ａ）程度としている。
【００２２】
次に、定着ベルト４４の断面図である図３を用いて定着ベルト４４について詳細に説明する。図示のように、基材４４ａの上に弾性層４４ｂ、離型層４４ｃを積層している。
基材４４ａに求められる特性として、ベルトを張り渡した際の機械的強度、柔軟性、定着温度での使用に耐え得る耐熱性が挙げられる。本発明では、加熱ローラ４１を誘導加熱するために、基材４４ａとしては絶縁性の耐熱樹脂材料、ポリイミド、ポリイミドアミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、フッ素樹脂等が適している。基材４４ａの厚さは、熱容量や強度の関係から３０〜２００μｍ程度が望ましい。
【００２３】
弾性層４４ｂは、光沢むらのない均一な画像を得るために、ベルト表面に柔軟性を与える目的で形成され、５〜５０°（ＪＩＳ−Ａ）のゴム硬度を有するエラストマー材料からなり、厚さは５０〜５００μｍが望ましい。また、定着温度における耐熱性の観点から、材質としてはシリコーンゴム、フロロシリコーンゴム等が用いられる。
【００２４】
離型層４４ｃに使用される材料として、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）及び四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂、又はこれらの樹脂の混合物、又は耐熱性樹脂にこれらフッ素系樹脂を分散させたものが挙げられる。
【００２５】
離型層４４ｃが弾性層４４ｂを被覆すると、シリコーンオイル等を使用しなくともトナー離型性、紙粉固着防止が可能になる（オイルレス化）。しかし、これらの離型性を有する樹脂は一般にゴム材料のような弾性を持たないことから、弾性層４４ｂ上に厚く離型層４４ｃを形成するとベルト表面の柔軟性を損ない光沢むらを発生させてしまう。離型性と柔軟性を両立させるため、離型層４４ｃの膜厚は５〜５０μｍ、望ましくは１０〜３０μｍである。
【００２６】
また、必要に応じて、各層間にプライマー層を設けても良く、また、基材の内面に摺動時の耐久性を向上させる層を設けても良い。
基材４４ａには発熱層を具備させることも好適である。例えば、ポリイミド等からなる基層上にＣｕ層を３〜１５μｍ形成し、発熱層として用いることも可能である。
【００２７】
加圧ローラ４２は、金属製の円筒部材からなる芯金４２ａと、耐熱性の高い弾性層４２ｂと、離型層４２ｃから構成され、定着ベルト４４を介して定着ローラ４３を押圧して定着ニップ部Ｎを形成している。加圧ローラの外径は３０〜４０ｍｍ程度、弾性層の肉厚は０．３〜５ｍｍ程度、硬度は２０〜５０°（Ａｓｋｅｒ硬度）程度で構成されている。耐熱性が必要であるため、弾性層の材質としてはシリコーンゴムを用いるとよい。さらに両面印刷時の離型性を高めるため、弾性層４２ｂ上にフッ素樹脂を使用した離型層４２ｃを１０〜１００μｍ程度形成している。
【００２８】
加圧ローラ４２の硬度を定着ローラ４３に比べて大きくすることによって、加圧ローラが定着ローラ（及び定着ベルト）へ食い込むことになる。この食い込みにより用紙はニップ部出口において定着ベルトの表面に沿うことができない曲率を有し、用紙の離型性を上げることができる。
【００２９】
次に、図４、図５を用いて誘導加熱部４５を説明する。
加熱装置としての誘導加熱部４５は、加熱ローラ４１の外周面に対向して加熱ローラに鎖交する磁束を発生する励磁コイル６１と、励磁コイル６１により発生する磁束を加熱ローラ４１に導く連続的な磁路を形成する磁性体コアと、励磁コイル及び磁性体コアを保持する保持部材としてのケース６５とからなる。
【００３０】
図示のように、磁性体コアは、加熱ローラ４１の外周面に対して励磁コイル６１を挟むように配設されているアーチコア６２と、アーチコア６２に接し且つ励磁コイルを介さずに加熱ローラ４１の外周面に対向するサイドコア６４と、励磁コイル６１の軸方向両端部を跨いで配置されたエンドコア６６からなる。磁性体コアは、励磁コイル６１を取り囲んで励磁コイル６１からの磁束を加熱ローラ４１及び定着ベルト４４へ導くための閉磁路を形成しており、磁気回路が確実に閉磁路として形成されるため、加熱ローラ及び定着ベルトの発熱効率を向上させることができる。また、サイドコア６４はケース６５にインサート一体成形されている。
【００３１】
図５に示すように、加熱ローラ４１の長手方向の温度分布が均一になるように、１２個のアーチコア６２がケース６５内に配置されており、その一端はサイドコア６４に接触している。励磁コイル６１は、アーチコア６２とサイドコア６４で囲まれている。
【００３２】
励磁コイル６１は、絶縁被覆を施したφ０．０５〜０．２程度の導線を５０〜５００本程度撚り合わせたリッツ線を５〜１５回巻き回したものであり、ケース６５内で加熱ローラ４１の最大加熱領域の全体に渡って延在し、加熱ローラ４１に鎖交する磁束を発生する。リッツ線の表面には融着層が備えられており、通電加熱又は恒温槽で加熱することで融着層が固化し、巻き回したコイルの形状保持が可能となる。これに代えて、融着層を保持しないリッツ線を用いてコイルを巻き、それをプレス成型することで形状を与えることも可能である。リッツ線には定着温度以上の耐熱性が必要であることから、素線の絶縁被覆材にはポリアミドイミド、ポリイミド等の耐熱性と絶縁性を兼ね備えた樹脂を用いる。
【００３３】
巻き終えた励磁コイル６１はケース６５にシリコーン接着剤等を用いて接着されている。ケース６５には定着温度以上の耐熱性が必要になるため、耐熱性の高い樹脂材料等（例えば、樹脂ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等）を用いている。
【００３４】
コアの材質には、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトなどのフェライト材料を用いている。
サイドコア６４を加熱ローラの軸方向に複数並べている。フェライトコアの焼結時の収縮によってサイドコア６４の反りが大きくなるため、サイドコア６４を複数に分割して並べている。
【００３５】
エンドコア６６は、定着ニップ部Ｎでの用紙端部の温度低下を防ぐためにコイル端部に配され、加熱ローラ４１の端部の温度上昇を促進している。なお、定着ニップ部で十分均一な温度が得られる場合は、エンドコア６６を省略することも可能である。
【００３６】
次に、このように構成された定着装置４０の動作について説明する。
不図示の駆動モータによって定着ベルト４４は図２中の矢印Ａ方向に回転する。加熱ローラ４１は、誘導加熱部４５により誘導加熱され、定着ベルト４４を加熱する。
詳しくは、誘導加熱部４５に１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの高周波交番電流を流すことで、コイルのループ内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、加熱ローラ４１に渦電流が生じて、ジュール熱が発生し、加熱ローラ４１は誘導加熱される。こうして発熱した加熱ローラ４１からの熱により定着ベルト４４が加熱され、搬送される用紙４６と定着ベルト４４が定着ニップ部Ｎで接触し、用紙４６上のトナー像Ｔが加熱され、溶融、定着される。
【００３７】
次に、図６〜１０を用いてケースとサイドコアのインサート一体成形法を説明する。
図６は、金型７１とケース６５の全体斜視図である。ケース６５は、金型７１に溶融状態の樹脂を流し込み、樹脂を冷却して固めることで図示のように成形される。金型７１は樹脂を流し込む側の固定部７１ａと可動部７１ｂを有する。また、固定部７１ａと可動部７１ｂの間には、長手方向の端部を成形するための部分７１ｃと、長手方向と直交方向の側面を成形するための部分７１ｄが介在する。
【００３８】
図７は金型可動部７１ｂの一部拡大図である。金型可動部７１ｂは、ケースにインサート一体成形するサイドコア６４を金型に固定するための磁石７２とガイドピン７３と固定部材としての球状ピン７４とを有している。図８に示すように、サイドコア６４はガイドピン７３の間に球状ピン７４上に配置される。一方、図９に示すように、金型固定部７１ａも、ガイドピン７３と金型可動部７１ｂ側の球状ピン７４と対応する位置に固定部材としての球状ピン７４を有する。図１０に示すように、補完形状の金型固定部７１ａと金型可動部７１ｂが組み合わさったとき、１つのサイドコア６４は３箇所以上（本例では、５箇所）の球状ピン７４で上下から保持されて完全に固定され、ケースの形状に対応する間隙が形成される。
【００３９】
このとき、サイドコア６４は、上部と下部を球状ピン７４で支えられているが、左右も不図示のピンで支えられ、金型７１から浮いた状態で固定される。よって、サイドコア６４と金型の間には樹脂を流し込むための間隙が形成される。この状態で、矢印ｍで示す方向から溶融状態の樹脂が流し込まれ固まることで、樹脂とサイドコア６４がインサート一体成形されたケース６５が成形され、サイドコア６４は樹脂で覆われる。樹脂は高速・高圧で流し込まれるが、サイドコア６４は球状ピン７４などで所望の位置で固定されており、ずれることはない。
【００４０】
よって、インサート成形される工程でケース６５には、５個の球状ピン７４により保持された１つのサイドコア６４の上部及び下部の位置にそれぞれ５個の球状ピン痕が付くことになる。また、インサート成形によってサイドコア６４は樹脂で覆われるため、高温状態と低温状態の温度サイクルの繰り返しによってサイドコア６４が割れても、破片が飛び散ることはない。
【００４１】
次に、図１１、図１２、図１３を用いて、上記のように球状ピン７４でサイドコア６４を固定した際にケース６５に残る球状ピン痕について説明する。
上記のように、金型固定部７１ａ及び金型可動部７１ｂは５個の球状ピン７４を有し、これらによりサイドコア６４の上部及び下部を固定する。図１１は、インサート一体成形後のケース６５の外側面（加熱ローラ４１と対向しない側）の斜視図を示す。図１２は、図１１における点線領域の拡大図である。図示のように、一体成形後のケース６５の外側面には、１つのサイドコア６４につき、５個の球状ピン７４に対応する５個の球状ピン痕７５（球状痕）が付いている。
【００４２】
ここで、球状ピン痕７５の内面は全体が樹脂ではなく、その底部（中央部）には穴があり、埋め込まれているサイドコア６４が穴から露出している。この穴は、球状ピン７４がサイドコア６４に接触している部分には樹脂が入り込めないため生じる部分であり、一体成形後のケース６５を金型及び球状ピン７４から取り外したときに露わになる。しかし、球状ピン７４はサイドコア６４に略点接触するため、球状ピン痕７５内に現れる穴（サイドコア）は微小である。よって、磁性体コアと樹脂の異なる熱膨張率に起因してサイドコアが一体成形後に経時破損する可能性もあるところ、球状ピン７４による点接触を用いることで、その破片が穴から落下する恐れは最小限に留められる。よって、ケースの成形後に球状ピン痕７５を塞ぐ必要もなく、これに必要な工程数の増加や工程変更も、コスト増大も生じない。なお、球状ピン７４のサイズやばね力（図１７に関連して後述）は適宜調節可能であり、焼結後における様々な形状のサイドコアを確実に固定できるサイズやばね力であればよい。また、球状ピン及び球状痕は完全な球である必要はなく、上記の効果が得られる程度に丸みを帯びていればよい。また、球状ピン痕とは、本発明では、先端部が球状（例えば、半球状）で、その他の部分が円筒状となる場合も当然含まれる。
【００４３】
図１２では、加熱ローラの軸方向に並んだ３個のサイドコア６４の一体成形後の状態が示されている。これらのサイドコアは個々の大きさで形成された後、焼結されたものである。しかし、サイドコアは複数個分の長さで形成され、焼結された後、個々の大きさにカットされてもよい。
【００４４】
ここで、一体成形後のケース６５の外側面が開口部を有し、開口部から矩形のサイドコア６４が露出しているのは、この開口部でアーチコア６２とサイドコア６４を接触させる必要があるからである（図４参照）。言い換えれば、サイドコア６４は、該開口部と球状ピン痕７５内の穴以外はケース６５で覆われている。未加工状態のサイドコア６４は比較的平坦な平面部を有し、該開口部から該平面部が露出している。アーチコア６２は例えば接着剤によりサイドコア６４に接着される。図４の例では、アーチコア６２の接触端は丸みを帯びているが、この形状に限られない。アーチコア６２とサイドコア６４が接触することで、加熱ローラ４１の高い発熱効率が得られる。また、サイドコア６４の平面部にアーチコア６２が接触するため、アーチコアと接着されるサイドコアの接触面が大きくなり、加熱ローラの発熱効率が向上する。なお、サイドコア６４を上下から５点で支えることでサイドコアはより安定するが、例えば三角形の頂点における３点で支えてもサイドコアを安定させることができる（図１９参照）。
【００４５】
図１３は、図１２の実線部でのケース６５の矢視方向の断面図である。図示のように、３個のサイドコア６４は加熱ローラの軸方向に離間しており、その周りは樹脂のケース６５で覆われている。サイドコア６４の上部と下部には球状ピン痕７５が形成されている。上部と下部の球状ピン痕７５の位置が一致しているのは、金型固定部７１ａと金型可動部７１ｂが対応する位置に球状ピン７４を有するからである。これにより、サイドコアは上下の球状ピン７４で挟まれることとなり、サイドコアに余計な力が加わらず、サイドコアが割れ難くなる。しかしながら、上下でずれた位置に球状ピン７４を配置してもよい。
【００４６】
金型内部でサイドコアを一つの面に対し、３個以上の球状ピン７４で保持する。図２０に示す従来のサイドコア６４ａでは、切欠６４ｂの分だけ磁性体コアの体積が減って磁束のロスを生じさせてしまう形状であったが、本発明では、上記切欠６４ｂを有するサイドコアは必須ではなく、反りを有するサイドコアを使用した場合でも、金型内でのコアの割れを防止することができる。
【００４７】
図１４、図１５、図１６にて、球状のピンにより磁性体コアを抑える効果を説明する。
図１４のように、サイドコア６４が球状ピン７４に対して斜めに接触していても、コアを抑えることが可能であり、その角度は現実的な角度であればどのような角度でも対応する。先端が球状のピンを用いることで、先端のＲ形状の周りを流れる樹脂の流動性７６が良くなり、コアの割れを防止することができる。
【００４８】
しかし、先端が球状の球状ピン７４でなく、例えば、図１５のような先端が円柱状の円柱状ピン７９の場合、サイドコア６４が円柱状ピン７９に対して斜めに接触するときは、図１５のようなピンの角で接触することになる。
【００４９】
角で接触すると、固定ピンと磁性体コアの間に楔形の隙間が発生し、金型成型時にサイドコア６４を囲もうとする樹脂の流動性７６が悪くなってしまう。流動性７６が悪くなると、サイドコア６４の上下方向に応力が加わり、割れが発生しやすくなる。また、図１６のように、流動性７６の影響で、金型内部の固定ピンの周りには矢印７７で示す横方向の応力も生じ、サイドコア６４が矢印７８の方向にあおられると金型での設置位置がずれてしまい、加熱効率の低下や、温度分布の不均一化に繋がる。このようなあおりを防止するために、サイドコア６４を押さえるピン圧を強くすることも考えられるが、サイドコア６４は割れやすいので、強い圧力で押さえると割れを発生させるため、好ましくない。
【００５０】
図１７は、従来のサイドコアの固定方法と本実施形態のサイドコアの固定方法を示す側面図である。図１７は、図８の矢視方向（軸方向）に見たサイドコアを示している。
図１７（ａ）は特許文献１に示す固定方法であり、サイドコア６４には焼結後に反りが発生している。よって、このままサイドコア６４が金型７１へ固定されると、反ったサイドコア６４の中央部はガイドピン７３によって力ｆで下方に押されるため、両下端部と中央部での３点曲げとなり、サイドコア６４は割れてしまう。ここで、インサート一体成形後のケース６５のガイドピン７３側は、ケース６５の外側面ではなく加熱ローラ４１と対向する側（内側面）に相当し、図示していない。一方、図１７（ｂ）は特許文献２に示す固定方法であり、図２１にも示すようにサイドコア６４ａの端部の肉厚が中央部に比べて薄く成形されている。これにより３点曲げによるコアの割れを防いでいる。しかし、切欠６４ｂのように必要な磁性体コアの体積を削ることとなり発熱効率が低下してしまう。
【００５１】
本実施形態では、図１７（ｃ）に示すように、先端が球状のピン（固定部材）にてサイドコア６４を金型内部で押さえている。球状ピン７４は、ばねにより適度な力で付勢されているため、サイドコア６４は上下から固定される。しかも、球状ピン７４を用いているため、サイドコア６４は損傷し難い。本例では、図７、図９における球状ピン７４とは少し配置が異なっており、球状ピン７４は軸方向に２列ではなく３列で形成されている。５個の球状ピンを用いる場合、図１７（ｃ）において中央列の球状ピン７４は、図７、図９において磁石７２又はガイドピン７３と同じ列に形成されればよい。３個の球状ピンを用いる場合、図１７（ｃ）において中央列の球状ピン７４は、図７、図９において磁石７２又はガイドピン７３と同じ列に形成され、他の球状ピン７４は、３個の球状ピン７４で三角形が形成されるように配置されればよい。
【００５２】
本実施形態により、図１７（ｂ）のように、反りのあるサイドコアをインサート一体成形するためにコアを加工して形状を変える必要がない。そして、図１７（ａ）のような反りのある磁性体コアをそのまま使用した場合でも、発熱効率の低下を防止することができる。
【００５３】
図１７（ｃ）に示すように、サイドコアは、反りはあるものの平面部を含む比較的平坦な形状を有しており、焼結後に未加工状態のままで一体成形を行っている。このようにサイドコアが比較的平坦な形状のまま一体成形され得ることで、サイドコア６４上の任意の位置にアーチコア６２を配置することができる。例えば、加熱ローラ４１の軸方向端部では発熱効率が低下する傾向があるため、これを補うためにアーチコア６２は軸方向中央部に比べて端部で密集して配置されてもよい（図５参照）。このとき、アーチコア６２は、図１７（ｃ）に示すサイドコア６４の中央部ではなく端部に接触すると好ましく、サイドコア６４が比較的平坦な形状を有するため、実際にアーチコア６２をサイドコア６４の端部に接触させることができる。これにより、加熱ローラ４１の軸方向端部での発熱効率を高め、加熱ローラ４１の温度むらをなくすことが可能となる。
【００５４】
図１８は、本実施形態で使用することができる様々な形状のサイドコア６４を示す図である。図１８は、図８の矢視方向（軸方向）に見たサイドコアを示している。
図１８（ａ）は図１７（ｃ）と同じである。図１８（ｂ），（ｃ）では、サイドコア６４ｃ，６４ｄの中央部は図１８（ａ）におけるそれと同様の厚みを有するが、端部がより厚くなっている。このような形状のコアは偶然作られたり、意図的に作られたりする。このようなサイドコア６４ｃ，６４ｄがピンで固定されるとき、上下に可動する球状ピン７４を用いることで当たりが柔らかくなり、割れが防がれる。同時に、サイドコアの両端が厚いことで加熱ローラ４１との対向面積が増えるため、コイルとの磁気結合が向上し、加熱ローラ４１への加熱効率をさらに増大させることが可能となる。
【００５５】
凹凸を有するサイドコア６４ｃ，６４ｄの場合でも、サイドコアを加工することなく３個以上の球状ピン７４で確実に固定することが可能となり、コアの割れを防ぎながらケース６５と一体成形することができる。このとき、一体成形後のケース６５は、外側面及び内側面に、１つのサイドコア６４につき３箇所以上の球状ピン痕７５を有する。
【００５６】
図１９は、金型の球状ピン７４の他の配置例を示す図である。
金型内部にて磁性体コアをピンで固定する際、ピンとコアの接触面が安定するには、２点では足りず、３点以上で押さえることが望ましい。本例では、サイドコア６４を押さえるために３個の球状ピン７４がある。サイドコア６４の固定をさらに安定させるために、図示のように球状ピン７４ａをできる限りサイドコアの隅に、球状ピン７４ｂを端部かつ中央部に配置して、球状ピン７４ａ，７４ｂで形成される三角形が略二等辺三角形になるようにするのが望ましい。このとき、一体成形後のケース６５は、外側面及び内側面に、１つのサイドコア６４につき３箇所の球状ピン痕７５を有する。
【００５７】
また、このような定着装置を有する画像形成装置は、磁性体コアへの追加工（二次加工）が不要で、且つ温度むらの調整が容易で低コストとなり、定着部材と磁性体コアの密接度が高められるため発熱効率が高くなる。
【００５８】
以上のように、本発明によれば一体成形後のケース６５は球状ピン痕７５を有する。これらは球状ピン７４による痕であり、球状ピン７４を用いたことで、反りのある磁性体コアであっても加工を伴わずに、磁性体コアを点接触にて柔らかくも安定して固定したうえで、励磁コイルの保持部材に一体成形することができる。一体成形の際に磁性体コアの割れを伴わないため、加熱ローラの加熱効率の低下を防止することができる。また、球状ピン７４を用いたことで、インサート一体成形後にサイドコア６４が露出する穴は最小になり、この穴を埋めるための追工程などは不要となる。
【符号の説明】
【００５９】
４０  定着装置
４１  加熱ローラ（定着部材）
６１  励磁コイル
６２  アーチコア（磁性体コア）
６４  サイドコア（磁性体コア）
６５  ケース（保持部材）
６６  エンドコア（磁性体コア）
７４  球状ピン（固定部材）
７５  球状ピン痕（球状痕）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６０】
【特許文献１】特開２００６−３５００５４号公報
【特許文献２】特開２０１２−１５９８２９号公報
【図１】
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【図２】
2014206620.tif 000004
【図３】
2014206620.tif 000005
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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