【手続補正書】
【提出日】平成27年7月29日(2015.7.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励磁コイルと、
前記励磁コイルに高周波電流を印加する電流印加器と、
記録材上のトナー像をニップ部で加熱する加熱回転体であって、前記励磁コイルからの磁束の電磁誘導によって発熱する導電性基層と、前記導電性基層上に設けられた絶縁性表層と、を備えた加熱回転体と、
前記加熱回転体に圧接して前記ニップ部を形成する加圧回転体であって、１０3Ω・ｃｍ〜１０13Ω・ｃｍの体積抵抗率と、前記絶縁性表層によって前記導電性基層から電気的に絶縁される幅と、を有する導電性表層を備えた加圧回転体と、
前記加圧回転体の表面電位がトナーの正規の帯電極性とは逆極性となる向きで前記導電性表層と接地との間に接続された整流素子と、
を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記導電性表層と接触する導電性ブラシを有し、
前記整流素子は、前記導電性ブラシと接地との間に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
前記整流素子は、ダイオードであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記加熱回転体の表面電位がトナーの正規の帯電極性と同極性となる向きで前記導電性基層と接地との間に接続された別の整流素子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画像加熱装置。
【請求項５】
前記導電性基層と接触する別の導電性ブラシを有し、
前記別の整流素子は、前記別の導電性ブラシと接地との間に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の画像加熱装置。
【請求項６】
前記別の整流素子は、ダイオードであることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像加熱装置。
【請求項７】
前記絶縁性表層の体積抵抗率は、１０16Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項８】
前記電流印加器は、周波数が１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの電流を印加することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項９】
励磁コイルと、
前記励磁コイルに周波数が１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの高周波電流を印加する電流印加器と、
記録材上のトナー像をニップ部で加熱する加熱ローラであって、前記励磁コイルからの磁束の電磁誘導によって発熱する芯金と、前記芯金上に設けられた体積抵抗率が１０16Ω・ｃｍ以上の絶縁性表層と、を備えた加熱ローラと、
前記加熱ローラに圧接して前記ニップ部を形成する加圧ローラであって、前記絶縁性表層によって前記芯金から電気的に絶縁される幅と、１０3Ω・ｃｍ〜１０13Ω・ｃｍの体積抵抗率と、を有する導電性表層を備えた加圧ローラと、
前記加熱ローラの表面電位がトナーの正規の帯電極性と同極性となる向きで前記芯金と接地との間に接続されたダイオードと、
前記加圧ローラの表面電位がトナーの正規の帯電極性とは逆極性となる向きで前記導電性表層と接地との間に接続された別のダイオードと、
を有することを特徴とする画像加熱装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】画像加熱装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式などを利用した複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置において、定着装置などとして用いることのできる電磁誘導加熱方式の画像加熱装置に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
電子写真方式などを利用した画像形成装置は、被加熱材である記録紙などの記録材上に転写方式や直接方式で形成されて担持された未定着トナー像をその記録材に定着させる、画像加熱装置としての定着装置を有する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
尚、以上では、定着装置を例として従来の画像加熱装置の課題を説明したが、例えば未定着トナー像を仮定着させる仮定着装置など他の画像加熱装置においても同様の課題が生じ得る。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
従って、本発明の目的は、簡易な構成で静電オフセットを抑制することのできる画像加熱装置を提供することである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
上記目的は本発明に係る画像加熱装置にて達成される。要約すれば、本発明は、励磁コイルと、前記励磁コイルに高周波電流を印加する電流印加器と、記録材上のトナー像をニップ部で加熱する加熱回転体であって、前記励磁コイルからの磁束の電磁誘導によって発熱する導電性基層と、前記導電性基層上に設けられた絶縁性表層と、を備えた加熱回転体と、前記加熱回転体に圧接して前記ニップ部を形成する加圧回転体であって、１０3Ω・ｃｍ〜１０13Ω・ｃｍの体積抵抗率と、前記絶縁性表層によって前記導電性基層から電気的に絶縁される幅と、を有する導電性表層を備えた加圧回転体と、前記加圧回転体の表面電位がトナーの正規の帯電極性とは逆極性となる向きで前記導電性表層と接地との間に接続された整流素子と、を有することを特徴とする画像加熱装置である。
本発明の他の態様によると、励磁コイルと、前記励磁コイルに周波数が１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの高周波電流を印加する電流印加器と、記録材上のトナー像をニップ部で加熱する加熱ローラであって、前記励磁コイルからの磁束の電磁誘導によって発熱する芯金と、前記芯金上に設けられた体積抵抗率が１０16Ω・ｃｍ以上の絶縁性表層と、を備えた加熱ローラと、前記加熱ローラに圧接して前記ニップ部を形成する加圧ローラであって、前記絶縁性表層によって前記芯金から電気的に絶縁される幅と、１０3Ω・ｃｍ〜１０13Ω・ｃｍの体積抵抗率と、を有する導電性表層を備えた加圧ローラと、前記加熱ローラの表面電位がトナーの正規の帯電極性と同極性となる向きで前記芯金と接地との間に接続されたダイオードと、前記加圧ローラの表面電位がトナーの正規の帯電極性とは逆極性となる向きで前記導電性表層と接地との間に接続された別のダイオードと、を有することを特徴とする画像加熱装置が提供される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例に係る画像加熱装置を備えた画像形成装置の一例の模式的な断面図である。
【図２】本発明の一実施例に係る定着装置（電磁誘導加熱方式の画像加熱装置）の模式的な断面図である。
【図３】本発明の一実施例に係る定着装置の模式的な正面図である。
【図４】本発明の一実施例に係る定着装置の定着ニップ部の模式的な拡大断面図である。
【図５】定着ローラの発熱原理を説明するための模式図である。
【図６】本発明の一実施例における定着装置の等価回路図である。
【図７】本発明の一実施例における定着ローラ及び加圧ローラの表面電位の波形を示すグラフ図である。
【図８】本発明の各実施例の変形態様を説明するための定着装置の定着ニップ部の模式的な拡大断面図である。
【図９】本発明の他の実施例に係る定着装置の模式的な正面図である。
【図１０】本発明の他の実施例における定着装置の等価回路図である。
【図１１】本発明の他の実施例における定着ローラ及び加圧ローラの表面電位の波形を示すグラフ図である。
【図１２】本発明の更に他の実施例に係る定着装置の模式的な正面図である。
【図１３】本発明の更に他の実施例における定着装置の等価回路図である。
【図１４】本発明の更に他の実施例における定着ローラ及び加圧ローラの表面電位の波形を示すグラフ図である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
以下、本発明に係る画像加熱装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
実施例１
１．画像形成装置の全体構成及び動作
図１は、本発明の一実施例に係る電磁誘導加熱方式の画像加熱装置を定着装置として備えた画像形成装置の一例の模式的な断面図である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
定着装置１０は、電磁誘導加熱方式の画像加熱装置の一例である。定着装置１０は、回転加熱体（加熱回転体、第１の回転体）としての定着ローラ１と、回転加圧体（加圧回転体、第２の回転体）としての加圧ローラ２と、を有する。定着ローラ１と加圧ローラ２とは、互いに所定の押圧力で圧接させられた一対のローラ対であり、その圧接部に、記録材Ｐの搬送方向に所定幅の定着ニップ部Ｎが形成されている。定着ローラ１と加圧ローラ２とは、それぞれの回転軸線方向が略平行になるように、本実施例では上下方向に並べて配置されている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
定着ローラ１は、導電発熱層（導電性基層、誘導発熱体）としての芯金１ａと、この芯金１ａの周面上に設けられた表層１ｂと、を有する。芯金１ａは、鉄、ニッケル又はこれらの合金などの強磁性体金属で形成される。表層１ｂは、定着ローラ１の表面のトナー離型性を高めるために、ＰＦＡやＰＴＦＥなどのフッ素樹脂で形成される。本実施例では、定着ローラ１は、外径が４０ｍｍ、厚さが０．５ｍｍ、回転軸線方向の長さが３４０ｍｍである。又、本実施例では、表層１ｂの厚さは３０μｍである。尚、カラー画像などの高画質な定着画像を得るために、芯金１ａと表層１ｂとの間に、シリコーンゴムなどの耐熱性の弾性体で形成された耐熱弾性層を設けても良い。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
加圧ローラ２は、芯金２ａと、この芯金２ａの周面上に設けられた弾性層としての耐熱弾性層２ｂと、この耐熱弾性層２ｂの周面上に導電性の材料で形成された導電層としての導電表層（導電性表層）２ｃと、を有する。芯金２ａは、鉄などの導電部材で形成される。耐熱弾性層２ｂは、シリコーンゴムなどの耐熱性の弾性体で形成される。導電表層２ｃは、導電性フッ素樹脂などで形成される。本実施例では、加圧ローラ２は、外径が３８ｍｍ、回転軸線方向の長さが３３０ｍｍである。又、本実施例では、芯金２ａの外径は２８ｍｍ、厚さは３ｍｍである。又、本実施例では、耐熱弾性層２ｂの厚さは５ｍｍである。又、本実施例では、導電表層２ｃの厚さは５０μｍである。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
加圧ローラ２の表面の、画像形成装置１００で使用可能な最大幅の記録材Ｐを使用した場合でも記録材Ｐが接しない領域（非通紙部）に、除電手段としてのブラシ状の接触部材である除電ブラシ（導電性ブラシ、除電針）２７が接触させられて電気的に導通が保たれている。この非通紙部は、加圧ローラ２の回転軸線方向の両端部側に生じるが、本実施例では手前側の非通紙部に除電ブラシ２７が接触させられている。そして、この除電ブラシ２７は、整流手段としての整流素子であるダイオード２８を介して電気的に接地（グランドに接続）されている。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
従って、図４に示すように、本実施例では、定着ローラ１の表層１ｂとしては、体積抵抗率が１０16Ω・ｃｍ以上の電気絶縁性のフッ素樹脂が用いられている。即ち、本実施例では定着ローラ１の表層１ｂは、電気的に絶縁性の材料で形成された層である絶縁表層（絶縁性表層、電気絶縁層）とされる。又、本実施例では、定着ローラ１の表層１ｂの回転軸方向の長さは、加圧ローラ２の導電表層２ｃの回転軸方向長さよりも長くされている。これにより、定着ローラ１及び加圧ローラ２が回転しても、常に定着ローラ１の芯金１ａと加圧ローラ２の導電表層２ｃとの電気的な絶縁を保つことが可能となる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
励磁コイル６の２本のリード線（コイル供給線）１６ａ、１６ｂが、ステー７の奥側から外部に引き出されている。そして、このリード線１６ａ、１６ｂは、励磁コイル６に高周波電流を供給（印加）する高周波インバーター（励磁回路、電流印加器）６０に接続されている。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
Ｖihは、励磁コイル６による高周波電流による電圧である。Ｖihは、一般的な誘導加熱方式の画像加熱装置では、周波数が１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度であり、電圧が５０Ｖ〜６００Ｖ程度である。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
本実施例では、定着ローラ１の導電発熱層である芯金１ａの表面に、除電手段としてのブラシ状の接触部材である除電ブラシ（導電性ブラシ、除電針）２９が接触させられて電気的に導通が保たれている。そして、この除電ブラシ２９は、電気的に接地（グランドに接続）されている。尚、本実施例では、この除電ブラシ２９は、手前側の側板の外側に位置する定着ローラ１の表面（非通紙部）に接触させられている。定着ローラ１の回転軸線方向におけるこの除電ブラシ２９が接触させられる部分には、絶縁表層１ｂは設けられていない。但し、この除電ブラシ２９は、例えば定着ローラ１の内面に接触させるなどしてもよい。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
本実施例では、定着ローラ１の導電発熱層である芯金１ａの表面に、除電手段としてのブラシ状の接触部材である除電ブラシ（導電性ブラシ、除電針）２９が接触させられて電気的に導通が保たれている。そして、この除電ブラシ２９は、整流手段としての整流素子であるダイオード３０を介して電気的に接地（グランドに接続）されている。尚、本実施例では、この除電ブラシ２９は、手前側の側板の外側に位置する定着ローラ１の表面（非通紙部）に接触させられている。定着ローラ１の回転軸線方向におけるこの除電ブラシ２９が接触させられる部分には、絶縁表層１ｂは設けられていない。但し、この除電ブラシ２９は、例えば定着ローラ１の内面に接触させるなどしてもよい。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２１】
（１）電磁誘導加熱方式の画像加熱装置は、上述の実施例の画像加熱定着装置としての使用に限定されるものではない。例えば、未定着画像を記録材に仮定着する仮定着装置、定着画像を担持した記録材を再加熱してつやなどの画像表面性を改質する表面改質装置などとしても有効である。又、その他、例えば、紙幣などのしわ除去用の熱プレス装置や、熱ラミネート装置、紙などの含水分を蒸発させる加熱乾燥装置など、記録材状部材（シート）を加熱処理する加熱装置として用いても有効である。