(57)【要約】【課題】定着ローラの発熱効率の低下を防止し、かつ、定着ローラの軸方向の温度分布を均一に設定できる定着装置を提供することにある。【解決手段】複数のコア３２は、本体フレーム７に設けられた固定部材８によって、上記本体フレーム７の所定位置に配列するように固定される。つまり、上記複数のコア３２の位置を上記本体フレーム７に対して規定することができる。一方、定着ローラ１は、上記本体フレーム７に取り付けられる。つまり、上記定着ローラ１の位置を上記本体フレーム７に対して規定することができる。したがって、上記複数のコア３２と上記定着ローラ１の相互の位置を精度よく設定できる。【選択図】図１
2007132993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体フレームと、
上記本体フレームに取り付けられる回転可能な定着体と、
上記本体フレームに取り付けられると共に上記定着体に圧接する加圧体と、
上記本体フレームに取り付けられ、上記定着体の外側に配置されると共に磁束を発生して上記定着体を発熱させる磁束発生体と
を備え、
上記磁束発生体は、
上記定着体の外面に沿って配置されると共に上記定着体の回転軸方向に延びているコイルと、
このコイルを覆うように、このコイルに関して上記定着体と反対側に配置されると共に上記定着体の回転軸方向に並んで配列された複数の磁性体のコアと
を有し、
上記本体フレームには、上記複数のコアをそれぞれ上記本体フレームの所定位置に配列するように固定する固定部を設けていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置において、
上記固定部は、上記複数のコアを嵌合する複数の嵌合溝を有することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１に記載の定着装置において、
上記固定部は、上記本体フレームと一体に形成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１に記載の定着装置において、
上記固定部は、上記本体フレームと別体に形成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項４に記載の定着装置において、
上記固定部は、上記複数のコアを固定すると共に上記本体フレームに取り付けられる磁気シールド用の枠部材を有することを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１に記載の定着装置において、
上記複数のコアは、上記定着体の回転軸方向の端部において上記定着体の回転軸方向の中央部よりも密集するように、配列されていることを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項１に記載の定着装置において、
上記定着体の回転軸方向に並んで配列された上記複数のコアのそれぞれは、上記定着体の回転方向の外面に沿った形状であり、上記定着体の回転方向に複数に分割されていることを特徴とする定着装置。
【請求項８】
定着体と、磁束を発生してこの定着体を発熱させる磁束発生体とを、本体フレームに組み付ける方法であって、
上記磁束発生体の複数のコアをそれぞれ上記本体フレームの所定位置に固定する工程と、
上記定着体を上記本体フレームに取り付ける工程と
を備えることを特徴とする定着装置の組立方法。
【請求項９】
定着体と、磁束を発生してこの定着体を発熱させる磁束発生体とを、本体フレームに組み付ける方法であって、
上記磁束発生体の複数のコアを枠部材に固定してから、この枠部材を上記本体フレームに固定して、上記複数のコアをそれぞれ上記本体フレームの所定位置に配列する工程と、
上記定着体を上記本体フレームに取り付ける工程と
を備えることを特徴とする定着装置の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる定着装置、および、定着装置の組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、定着装置としては、回転可能な定着体と、上記定着体に圧接する加圧体と、上記定着体の外側に配置されると共に磁束を発生して上記定着体を発熱させる磁束発生体とを備えたものがある（特開２００５−１７７０５号公報：特許文献１参照）。
【０００３】
上記磁束発生体は、上記定着体の外面に沿って配置されると共に上記定着体の回転軸方向に延びているコイルと、このコイルを覆うようにこのコイルに関して上記定着体と反対側に配置されると共に上記定着体の回転軸方向に並んで配列された複数の磁性体のコアとを有する。
【０００４】
上記複数のコアは、上記定着体の回転軸方向の中央部を疎、上記定着体の回転軸方向の端部を密に、配置されている。これは、上記定着体の端部からの放熱による温度低下に対応して、上記定着体の回転軸方向の端部への磁束密度を大きくし、上記定着体の回転軸方向の温度分布を均一にするためである。
【０００５】
ここで、上記コアは、焼成によって、形成されるので、上記複数のコアを一体に成形できない。このため、上記複数のコアを個々に形成して、この複数のコアを組み立てる必要がある。そこで、上記従来の定着装置では、複数のコアを、コイルを保持するコイルホルダに固定して、組み立てている。
【０００６】
しかしながら、上記従来の定着装置では、上記複数のコアは、上記コイルホルダに、固定されているので、上記複数のコアの位置は、上記コイルホルダに対して、規定される。一方、上記定着体は、上記コイルホルダでなくケーシングに取り付けられるので、上記定着体の位置は、上記ケーシングに対して、規定される。つまり、上記複数のコアと上記定着体の相互の位置を精度よく設定できない。
【０００７】
また、上記複数のコアは、上記コイルホルダに固定されているので、上記定着体の熱による変形を受けやすい上記コイルホルダによって、上記複数のコアの位置は変動する。
【０００８】
このように、上記複数のコアと上記定着体の相互の位置を精度よく設定保持できないので、上記定着体の発熱効率は低下し、上記定着体の回転軸方向の温度分布を均一に設定保持できない。
【特許文献１】特開２００５−１７７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、この発明の課題は、定着体の発熱効率の低下を防止し、かつ、定着体の回転軸方向の温度分布を均一に設定しつつ保持できる定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、この発明の定着装置は、本体フレームと、上記本体フレームに取り付けられる回転可能な定着体と、上記本体フレームに取り付けられると共に上記定着体に圧接する加圧体と、上記本体フレームに取り付けられ、上記定着体の外側に配置されると共に磁束を発生して上記定着体を発熱させる磁束発生体とを備え、
上記磁束発生体は、上記定着体の外面に沿って配置されると共に上記定着体の回転軸方向に延びているコイルと、このコイルを覆うように、このコイルに関して上記定着体と反対側に配置されると共に上記定着体の回転軸方向に並んで配列された複数の磁性体のコアとを有し、
上記本体フレームには、上記複数のコアをそれぞれ上記本体フレームの所定位置に配列するように固定する固定部を設けていることを特徴としている。
【００１１】
この発明の定着装置によれば、上記複数のコアは、上記本体フレームに設けられた上記固定部によって、上記本体フレームの所定位置に配列するように固定されるので、上記複数のコアの位置を上記本体フレームに対して規定することができる。一方、上記定着体は、上記本体フレームに取り付けられるので、上記定着体の位置を上記本体フレームに対して規定することができる。つまり、上記複数のコアと上記定着体の相互の位置を精度よく設定できる。
【００１２】
また、上記複数のコアは、上記本体フレームに設けられた上記固定部によって、上記本体フレームの所定位置に配列するように固定されるので、上記定着体の熱による変形を受けにくい上記本体フレームによって、上記複数のコアの位置の変動を防止できる。
【００１３】
このように、上記複数のコアと上記定着体の相互の位置を精度よく設定しつつ保持できるので、上記定着体の発熱効率の低下を防止し、上記定着体の回転軸方向の温度分布を均一に設定しつつ保持できる。
【００１４】
また、一実施形態の定着装置では、上記固定部は、上記複数のコアを嵌合する複数の嵌合溝を有する。
【００１５】
この実施形態の定着装置によれば、上記固定部は、上記複数のコアを嵌合する複数の嵌合溝を有するので、上記複数のコアの組立が容易となる。
【００１６】
また、一実施形態の定着装置では、上記固定部は、上記本体フレームと一体に形成されている。
【００１７】
この実施形態の定着装置によれば、上記固定部は、上記本体フレームに一体に形成されているので、部品数の減少を図ることができる。
【００１８】
また、一実施形態の定着装置では、上記固定部は、上記本体フレームと別体に形成されている。
【００１９】
この実施形態の定着装置によれば、上記固定部は、上記本体フレームと別体に形成されているので、上記本体フレームの構成を変えずに、上記固定部のみを交換することで、上記複数のコアの配列を変更することができる。
【００２０】
また、一実施形態の定着装置では、上記固定部は、上記複数のコアを固定すると共に上記本体フレームに取り付けられる磁気シールド用の枠部材を有する。
【００２１】
この実施形態の定着装置によれば、上記固定部は、上記複数のコアを固定すると共に上記本体フレームに取り付けられる磁気シールド用の枠部材を有するので、この枠部材によって、コアの固定と、コアからの磁束漏れ防止との、両方を兼用できる。
【００２２】
また、一実施形態の定着装置では、上記複数のコアは、上記定着体の回転軸方向の端部において上記定着体の回転軸方向の中央部よりも密集するように、配列されている。
【００２３】
この実施形態の定着装置によれば、上記複数のコアは、上記定着体の端部において上記定着体の中央部よりも密集するように、配列されているので、上記定着体の端部からの放熱による温度低下に対応して、上記定着体の端部への磁束密度を大きくし、上記定着体の回転軸方向の温度分布を均一にできる。このように、上記複数のコアが、上記定着体の回転軸方向に不均一に配列されている場合でも、上記固定部によって上記複数のコアの位置を精度よくできる。
【００２４】
また、一実施形態の定着装置では、上記定着体の回転軸方向に並んで配列された上記複数のコアのそれぞれは、上記定着体の回転方向の外面に沿った形状であり、上記定着体の回転方向に複数に分割されている。
【００２５】
この実施形態の定着装置によれば、上記定着体の回転軸方向に並んで配列された上記複数のコアのそれぞれは、上記定着体の回転方向に複数に分割されているので、上記コアの焼成時に、上記コアの形状精度の低下を防止できる。
【００２６】
また、この発明の定着装置の組立方法では、定着体と、磁束を発生してこの定着体を発熱させる磁束発生体とを、本体フレームに組み付ける方法であって、上記磁束発生体の複数のコアをそれぞれ上記本体フレームの所定位置に固定する工程と、上記定着体を上記本体フレームに取り付ける工程とを備えることを特徴としている。
【００２７】
この発明の定着装置の組立方法によれば、上記複数のコアをそれぞれ上記本体フレームの所定位置に固定するので、上記複数のコアの位置を上記本体フレームに対して規定することができる。一方、上記定着体を上記本体フレームに取り付けるので、上記定着体の位置を上記本体フレームに対して規定することができる。つまり、上記複数のコアと上記定着体の相互の位置を精度よく設定できる。
【００２８】
また、上記複数のコアをそれぞれ上記本体フレームの所定位置に固定するので、上記定着体の熱による変形を受けにくい上記本体フレームによって、上記複数のコアの位置の変動を防止できる。
【００２９】
このように、上記複数のコアと上記定着体の相互の位置を精度よく設定しつつ保持できるので、上記定着体の発熱効率の低下を防止し、上記定着体の回転軸方向の温度分布を均一に設定しつつ保持できる。
【００３０】
また、この発明の定着装置の組立方法では、定着体と、磁束を発生してこの定着体を発熱させる磁束発生体とを、本体フレームに組み付ける方法であって、上記磁束発生体の複数のコアを枠部材に固定してから、この枠部材を上記本体フレームに固定して、上記複数のコアをそれぞれ上記本体フレームの所定位置に配列する工程と、上記定着体を上記本体フレームに取り付ける工程とを備えることを特徴としている。
【００３１】
この発明の定着装置の組立方法によれば、上記複数のコアを上記枠部材に固定してから、この枠部材を上記本体フレームに固定するので、上記複数のコアの位置を上記本体フレームに対して規定することができる。一方、上記定着体を上記本体フレームに取り付けるので、上記定着体の位置を上記本体フレームに対して規定することができる。つまり、上記複数のコアと上記定着体の相互の位置を精度よく設定できる。
【００３２】
また、上記複数のコアを上記枠部材に固定してから、この枠部材を上記本体フレームに固定するので、上記定着体の熱による変形を受けにくい上記枠部材および上記本体フレームによって、上記複数のコアの位置の変動を防止できる。
【００３３】
このように、上記複数のコアと上記定着体の相互の位置を精度よく設定しつつ保持できるので、上記定着体の発熱効率の低下を防止し、上記定着体の回転軸方向の温度分布を均一に設定しつつ保持できる。
【００３４】
また、上記枠部材は、上記本体フレームと別体であるので、上記本体フレームの構成を変えずに、上記枠部材のみを交換することで、上記複数のコアの配列を変更することができる。
【発明の効果】
【００３５】
この発明の定着装置によれば、上記複数のコアは、上記本体フレームに設けられた上記固定部によって、上記本体フレームの所定位置に配列するように固定され、上記定着体は、上記本体フレームに取り付けられるので、上記定着体の発熱効率の低下を防止し、かつ、上記定着体の回転軸方向の温度分布を均一に設定しつつ保持できる。
【００３６】
また、この発明の定着装置の組立方法によれば、上記複数のコアをそれぞれ上記本体フレームの所定位置に固定し、上記定着体を上記本体フレームに取り付けるので、上記定着体の発熱効率の低下を防止し、かつ、上記定着体の回転軸方向の温度分布を均一に設定しつつ保持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３８】
（第１の実施形態）
図１は、この発明の定着装置の第１実施形態である断面構成図を示している。この定着装置は、回転可能な定着体としての定着ローラ１と、この定着ローラ１に圧接する加圧体としての加圧ローラ２と、上記定着ローラ１の外側に配置されると共に磁束を発生して上記定着ローラ１を発熱させる磁束発生体３とを備えている。
【００３９】
そして、上記磁束発生体３の磁束によって上記定着ローラ１を発熱させてから、未定着のトナーｔを付着した記録材Ｐを、上記定着ローラ１と上記加圧ローラ２との相互の接触面によって形成されるニップ部Ｎに通過させ、このニップ部Ｎによって、上記記録材Ｐを搬送しながら未定着のトナーｔをこの記録材Ｐに溶融定着（加熱定着）させる。
【００４０】
なお、この定着装置は、上記記録材Ｐに未定着のトナーｔを付着して画像を形成する（図示しない）作像手段と共に、複写機、レーザプリンタまたはファクシミリ等の画像形成装置を構成する。
【００４１】
上記定着ローラ１、上記加圧ローラ２および上記磁束発生体３は、本体フレーム７に取り付けられる。この本体フレーム７は、定着装置のケーシングであってもよく、または、画像形成装置のケーシングであってもよく、何れにせよ、定着装置の一部とみなす。
【００４２】
上記記録材Ｐとは、例えば、用紙、ＯＨＰシート等のシートであり、上記トナーｔは、例えば、樹脂、磁性体または着色料などの加熱溶融性を有する材料からなる。
【００４３】
上記定着ローラ１と上記加圧ローラ２とは、平行に対向して配置され、それぞれの両端側が、図示しない軸受部材に回転自在に支持されている。上記加圧ローラ２は、図示しないバネ等の加圧機構によって、上記定着ローラ１の軸側に付勢され、上記定着ローラ１の外面に所定圧力で圧接されて、上記ニップ部Ｎを形成する。
【００４４】
上記加圧ローラ２は、図示しないモータ等の駆動手段によって、矢印にて示す反時計廻り方向に、所定の周速度で回転駆動される。上記定着ローラ１は、上記ニップ部Ｎでの上記加圧ローラ２との圧接摩擦力によって、上記加圧ローラ２の回転に従動して回転する。
【００４５】
上記定着ローラ１は、径方向の内側から外側に順に配置された支持層１１、断熱層１２、電磁誘導発熱層１３、弾性層１４および離型層１５を有する。上記定着ローラ１の硬度は、例えば、アスカーＣ硬度で３０〜９０度である。なお、この実施形態では、上記定着ローラ１は、カラー画像に対応するための上記弾性層１４を有するが、上記定着ローラ１は、少なくとも上記支持層１１、上記断熱層１２、上記電磁誘導発熱層１３および上記離型層１５を有していればよい。
【００４６】
上記支持層１１は、例えば、外径が４０ｍｍで厚さが３ｍｍのアルミ製の芯金シリンダを用いる。なお、上記支持層１１としては、材質の強度が確保できれば、例えば、鉄、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）のような耐熱性のモールドのパイプを使用することも可能であるが、芯金が発熱するのを防ぐために、電磁誘導加熱の影響が少ない非磁性材料を用いるのが望ましい。
【００４７】
上記断熱層１２は、上記電磁誘導発熱層１３で発生した熱を断熱保持するためのものであり、耐熱性および弾性を有するゴム材や樹脂材のスポンジ体（断熱構造体）が用いられる。このように、上記断熱層１２に、耐熱性および弾性を有するゴム材や樹脂材のスポンジ体（断熱構造体）を用いることにより、上記電磁誘導発熱層１３を確実に断熱保持するとともに、上記電磁誘導発熱層１３のたわみを許容して上記ニップ部Ｎの幅寸法を増やし、さらに、上記定着ローラ１のローラ硬度を上記加圧ローラ２よりも小さくして、排紙性および記録材分離性能を向上することができる。例えば、上記断熱層１２に、シリコンスポンジ材を用いる場合、厚さが２〜１０ｍｍ、望ましくは３〜７ｍｍであって、硬度がアスカーゴム硬度計で２０〜６０度、望ましくは３０〜５０度に設定される。
【００４８】
上記電磁誘導発熱層１３は、例えば、厚さが１０〜１００μｍ、望ましくは２０〜５０μｍの無端状のニッケル電鋳ベルト層である。なお、上記電磁誘導発熱層１３の他の材料として、例えば、磁性ステンレスのような磁性材料（磁性金属）といった、比較的透磁率μが高く、適当な抵抗率ρを有するものを用いてもよい。また、非磁性材料でも、金属などの導電性のある材料は、例えば、材料を薄膜にすることにより使用できる。また、上記電磁誘導発熱層１３は、樹脂に発熱粒子を分散させたものを用いてもよく、上記電磁誘導発熱層１３に、樹脂ベースのものを用いることによって、上記記録材Ｐの分離性を一層よくすることができる。上記電磁誘導発熱層１３は、上記断熱層１２に接着されている。
【００４９】
そして、上記電磁誘導発熱層１３では、上記磁束発生体３の磁束によって、渦電流が発生してジュール熱により発熱し、この発熱により上記定着ローラ１が加熱される。この加熱を、電磁誘導加熱という。
【００５０】
上記弾性層１４は、耐熱性および弾性を有するゴム材や樹脂材からなり、上記記録材Ｐと上記定着ローラ１の表面との密着性を高める。上記弾性層１４としては、例えば、定着温度での使用に耐えられるシリコンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性エラストマーを用いる。上記弾性層１４には、熱伝導性や補強等を目的として各種充填剤を混入してもよく、この熱伝導性粒子としては、ダイヤモンド、銀、銅、アルミニウム、大理石、ガラス等あり、実用的には、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化ベリリウム等がある。
【００５１】
上記弾性層１４の厚みは、例えば、１０〜８００μｍが好ましく、１００〜３００μｍがより好ましい。上記弾性層１４の厚みが１０μｍ未満であると、厚み方向の弾力性を得ることが難しくなる一方、上記弾性層１４の厚みが８００μｍを超えると、上記電磁誘導発熱層１３で発生した熱が、上記定着ローラ１の外周面に達し難くなり、熱効率が悪化する傾向がある。
【００５２】
上記弾性層１４の硬度は、ＪＩＳ硬度で１〜８０度が好ましく、５〜３０度がより好ましく、上記弾性層１４における強度の低下および密着性の不良を防止しつつ、トナーｔの定着性の不良を防止できる。この場合、上記弾性層１４は、シリコンゴムからなることが好ましく、このシリコンゴムとしては、具体的に述べると、１成分系、２成分系又は３成分系以上のシリコンゴム、ＬＴＶ型、ＲＴＶ型又はＨＴＶ型のシリコンゴム、縮合型又は付加型のシリコンゴム等を使用できる。なお、この実施形態において、上記弾性層１４は、ＪＩＳ硬度１０度、厚さ２００μｍのシリコンゴムである。
【００５３】
上記離型層１５は、上記定着ローラ１の表面の離型性を高めるものであり、定着温度での使用に耐えられる上にトナー離型性を有する。上記離型層１５としては、例えば、シリコンゴム、フッ素ゴムや、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＥＰ等のフッ素樹脂が用いられる。上記離型層１５の厚さは、５〜１００μｍが好ましく、１０〜５０μｍがより好ましい。また、層間接着力を向上させるために、プライマ等による接着処理を行ってもよい。なお、上記離型層１５の中に必要に応じて、導電材、耐摩耗材、良熱伝導材をフィラーとして添加してもよい。
【００５４】
上記加圧ローラ２は、径方向の内側から外側に順に配置された支持層２１、断熱層２２および離型層２３を有する。上記支持層２１は、例えば、外径２０ｍｍで厚さ３ｍｍのアルミ製芯金である。上記断熱層２２は、例えば、シリコンゴムを発泡させた３〜１０ｍｍのシリコンスポンジゴムである。上記離型層２３は、例えば、厚さ１０〜５０μｍのＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素系樹脂である。
【００５５】
上記支持層２１の材質は、強度が確保できれば、例えば、鉄、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）のような耐熱性のモールドのパイプを使用することも可能であるが、芯金が発熱するのを防ぐために、電磁誘導加熱の影響が少ない非磁性材料を用いるのが望ましい。
【００５６】
上記加圧ローラ２は、上記定着ローラ１に対して、３００〜５００Ｎの荷重で加圧されており、この場合、上記ニップ部Ｎの幅寸法（上記記録材Ｐの搬送方向の寸法）は、約５〜１５ｍｍになる。もちろん、上記荷重を変化させて、上記ニップ部Ｎの幅寸法を変えてもよい。
【００５７】
上記加圧ローラ２の断熱層２２の熱伝導度は、０．１５Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましい。熱伝導度をこのような範囲にすることにより、上記定着ローラ１の熱が、上記加圧ローラ２により奪われる熱量を小さく抑えることができる。このため、熱効率を向上させることができて、定着装置のクイックスタートを可能にする。
【００５８】
図１と図２に示すように、上記磁束発生体３は、上記定着ローラ１の長手方向に長さをもち、上記定着ローラ１に対向している。上記磁束発生体３は、上記定着ローラ１の外面に沿って配置されたボビン３３と、このボビン３３の外面に配置された環状のコイル３１と、このコイル３１を覆うようにこのコイル３１に関して上記定着ローラ１と反対側に配置された複数の磁性体のコア３２とを有する。なお、図２では、上記コイル３１をわかりやすくするため、上記コイル３１をハッチングで示している。
【００５９】
上記ボビン３３は、上記定着ローラ１側が拡がって開口した横断面コップ状（台形）に形成されている。上記ボビン３３は、上記定着ローラ１の横断面略半分を覆っている。上記ボビン３３は、例えば、耐熱性の樹脂で形成される。
【００６０】
上記コイル３１は、上記定着ローラ１の軸方向に延びるように、上記ボビン３３の外面に沿って導線を巻いたような構造であり、横断面が台形形状となる。上記コイル３１は、上記ボビン３３に固定されている。つまり、上記コイル３１は、上記定着ローラ１の外面に沿って配置されている。
【００６１】
具体的に述べると、上記コイル３１は、上記定着ローラ１の軸方向に延びている一対の延在部３１ａ，３１ａと、この一対の延在部３１ａ，３１ａの両端をそれぞれ連結する一対の連結部３１ｂ，３１ｂとを有する。
【００６２】
上記コイル３１には、高周波コンバータ４が接続されて、例えば１００〜２０００Ｗの高周波電力が供給される。このため、上記コイル３１としては、細い線を数十から数百本を束ねてリッツ線にしたものを用いており、巻き線に伝熱した場合を考慮して、耐熱性の樹脂で被覆したものを用いる。
【００６３】
上記コア３２は、上記定着ローラ１の回転方向の外面に沿った形状である。具体的には、上記コア３２は、横断面台形で、上記コイル３１を覆うように、上記コイル３１における上記定着ローラ１の回転方向の両側に延びている。
【００６４】
上記複数のコア３２は、上記定着ローラ１の両端にわたって、上記定着ローラ１の軸方向に並んで配列されている。上記複数のコア３２と上記ボビン３３との間に所定の隙間を形成し、この隙間に上記コイル３１が配置される。
【００６５】
上記複数のコア３２は、上記定着ローラ１の軸方向の端部において上記定着ローラ１の軸方向の中央部よりも密集するように、配列されている。具体的には、上記複数のコア３２は、上記定着ローラ１の軸方向の中央部を疎、上記定着ローラ１の軸方向の端部を密に、配置されている。したがって、上記定着ローラ１の端部からの放熱による温度低下に対応して、上記定着ローラ１の軸方向の端部への磁束密度を大きくし、上記定着ローラ１の軸方向の温度分布を均一にできる。
【００６６】
上記コア３２は、高透磁率かつ低損失のものを用いる。上記コア３２は、磁気回路の効率の向上と磁気遮蔽のために用いられる。上記コア３２の材料としては、通常フェライトコアが用いられるが、パーマロイのような合金を用いた場合、上記コア３２の内部の渦電流損失が高周波で大きくなるため、積層構造にしてもよい。なお、樹脂材に磁性粉を分散させたものを用いた場合、透磁率は比較的低いが、形状を自由に設定することができる。
【００６７】
上記定着ローラ１の外側に、上記定着ローラ１の温度を検出する温度検出部６が、配置されている。この温度検出部６は、例えば、非接触サーミスタであり、上記定着ローラ１の表面に近接もしくは当接するように配置されている。
【００６８】
上記温度検出部６には制御部５が接続され、この制御部５は、上記温度検出部６からの上記定着ローラ１の表面温度検出信号に基づいて、上記高周波コンバータ４を制御し、上記高周波コンバータ４にて上記コイル３１への電力供給を増減させることで、上記定着ローラ１の表面温度が所定の一定温度になるように自動制御する。
【００６９】
上記構成の磁束発生体３の作用を説明する。上記コイル３１に、上記高周波コンバータ４により、例えば１０〜１００ｋＨｚの交流電流が通電される。この交流電流によって誘導された磁束は、上記コア３２の内部を外部に漏れることなく通って、上記コイル３１の周囲で上記コア３２の外部に漏れて、上記定着ローラ１の上記電磁誘導発熱層１３を貫き、上記電磁誘導発熱層１３に渦電流が流れて、上記電磁誘導発熱層１３自体がジュール発熱する。そして、上記電磁誘導発熱層１３の発熱で上記定着ローラ１が加熱状態となる。
【００７０】
ここで、上記コア３２は、焼成によって、形成されるので、形状精度の面から、上記複数のコア３２を一体に成形できない。このため、上記複数のコア３２を個々に形成して、この複数のコア３２を組み立てる必要がある。
【００７１】
そこで、本発明の定着装置では、図１と図３に示すように、上記複数のコア３２を、上記本体フレーム７に固定して、組み立てている。上記本体フレーム７には、上記複数のコア３２をそれぞれ上記本体フレーム７の所定位置に配列するように固定する固定部としての固定部材８を設けている。
【００７２】
上記本体フレーム７は、上記複数のコア３２を覆う凹部７ａを有し、この凹部７ａの内面は、上記コア３２に沿った形状である。この凹部７ａの内面に、２つの上記固定部材８，８が、耐熱性の接着剤、ネジやビスなどで、固定されている。上記２つの固定部材８，８は、上記定着ローラ１を挟むように、配置されている。
【００７３】
上記固定部材８は、上記コイル３１による誘導加熱の影響を抑えるために、非磁性で耐熱性の材質を用いる。上記固定部材８の材質は、例えば、アルミやステンレス等の非磁性金属、または、フッ素樹脂、ポリイミドやポリフェニレンスルフィド等の耐熱性樹脂等である。
【００７４】
上記固定部材８は、上記定着ローラ１の軸方向に延びた帯板形状である。上記固定部材８は、上記複数のコア３２を嵌合する複数の嵌合溝８ａを有する。この複数の嵌合溝８ａは、上記定着ローラ１の軸方向に並んで、配列している。この隣接する嵌合溝８ａ，８ａの間の距離は、上記定着ローラ１の軸方向の温度分布を均一にするように、上記隣接するコア３２，３２の間の距離を規定する。
【００７５】
上記コア３２は、上記嵌合溝８ａに、上記固定部材８の弾性変形のみで固定されてもよく、または、耐熱性の接着剤や耐熱性の粘着テープ等で固定されてもよい。
【００７６】
上記構成の定着装置によれば、上記複数のコア３２は、上記本体フレーム７に設けられた上記固定部材８によって、上記本体フレーム７の所定位置に配列するように固定されるので、上記複数のコア３２の位置を上記本体フレーム７に対して規定することができる。一方、上記定着ローラ１は、上記本体フレーム７に取り付けられるので、上記定着ローラ１の位置を上記本体フレーム７に対して規定することができる。つまり、上記複数のコア３２と上記定着ローラ１の相互の位置を精度よく設定できる。
【００７７】
また、上記複数のコア３２は、上記本体フレーム７に設けられた上記固定部材８によって、上記本体フレーム７の所定位置に配列するように固定されるので、上記定着ローラ１の熱による変形を受けにくい上記本体フレーム７によって、上記複数のコア３２の位置の変動を防止できる。
【００７８】
このように、上記複数のコア３２と上記定着ローラ１の相互の位置を精度よく設定しつつ保持できるので、上記定着ローラ１の発熱効率の低下を防止し、上記定着ローラ１の軸方向の温度分布を均一に設定しつつ保持できる。したがって、光沢むらや低温オフセットといった画質の不具合を防止すると共に、定着性を向上して分離性を向上する。
【００７９】
また、上記固定部材８は、上記複数のコア３２を嵌合する複数の嵌合溝８ａを有するので、上記複数のコア３２の組立が容易となる。また、上記複数のコア３２を効率よく配列することができて、製造工数の削減や、コストダウンが可能となる。
【００８０】
また、上記固定部材８は、上記本体フレーム７と別体に形成されているので、上記本体フレーム７の構成を変えずに、上記固定部材８のみを交換することで、上記複数のコア３２の配列を変更することができる。したがって、コアの配列変更による発熱分布や発熱効率の調整が容易となり、複数の機種への対応による調整作業の効率や、メンテナンス作業の効率を、向上できる。
【００８１】
なお、上記ボビン３３は、独立して、上記本体フレーム７に取り付けられている。このように、上記ボビン３３の位置を上記本体フレーム７に対して規定することができる。つまり、上記コア３２、上記ボビン３３および上記定着ローラ１の位置が、全て、上記本体フレーム７に対して規定されるので、上記コア３２と上記コイル３１の間のギャップ、上記コア３２と上記定着ローラ１の間のギャップ、上記コイル３１と上記定着ローラ１の間のギャップを、全て、精度よく設定できる。したがって、定着装置の熱効率や温度分布の安定性を確保できて、画質や分離性の安定性を図ることができる。
【００８２】
なお、上記固定部材８は、長手方向に複数に分割されていてもよい。また、上記固定部材８に、上記嵌合溝８ａを設ける代わりに、ダボ等の凸部を設けてもよく、このとき、上記コア３２に、上記凸部に嵌合する凹部を設ければよい。
【００８３】
また、上記固定部材８の代わりに、上記本体フレーム７に一体に形成される固定部を用いてもよい。具体的に述べると、この固定部とは、上記本体フレーム７に形成されるスリット等の凹部やダボ等の凸部をいう。このように、上記固定部を上記本体フレーム７に一体に形成することで、部品数の減少を図ることができる。
【００８４】
次に、上記定着装置の組立方法を説明する。
【００８５】
この定着装置の組立方法は、上記定着ローラ１と上記磁束発生体３とを上記本体フレーム７に組み付ける方法であって、上記複数のコア３２をそれぞれ上記本体フレーム７の所定位置に固定する工程と、上記定着ローラ１を上記本体フレーム７に取り付ける工程とを備える。
【００８６】
この定着装置の組立方法によれば、上記複数のコア３２をそれぞれ上記本体フレーム７の所定位置に固定するので、上記複数のコア３２の位置を上記本体フレーム７に対して規定することができる。一方、上記定着ローラ１を上記本体フレーム７に取り付けるので、上記定着ローラ１の位置を上記本体フレーム７に対して規定することができる。つまり、上記複数のコア３２と上記定着ローラ１の相互の位置を精度よく設定できる。
【００８７】
また、上記複数のコア３２をそれぞれ上記本体フレーム７の所定位置に固定するので、上記定着ローラ１の熱による変形を受けにくい上記本体フレーム７によって、上記複数のコア３２の位置の変動を防止できる。
【００８８】
このように、上記複数のコア３２と上記定着ローラ１の相互の位置を精度よく設定しつつ保持できるので、上記定着ローラ１の発熱効率の低下を防止し、上記定着ローラ１の軸方向の温度分布を均一に設定しつつ保持できる。
【００８９】
なお、上記定着装置の組立方法に、上記ボビン３３を上記本体フレーム７に取り付ける工程を加えると、上記コア３２と上記コイル３１の間のギャップ、上記コア３２と上記定着ローラ１の間のギャップ、上記コイル３１と上記定着ローラ１の間のギャップを、全て、精度よく設定できる。
【００９０】
（第２の実施形態）
図４は、この発明の定着装置の第２の実施形態を示している。上記第１の実施形態（図１）と相違する点を説明すると、この第２の実施形態では、上記本体フレーム７に設けられた上記固定部として、上記複数のコア３２を固定すると共に上記本体フレーム７に取り付けられる枠部材９を用いている。なお、この第２の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００９１】
上記枠部材９は、上記定着ローラ１の軸方向に延びていると共に、上記本体フレーム７の凹部７ａの内面に沿った断面台形形状であり、上記本体フレーム７の凹部７ａに嵌め込まれている。この枠部材９は、例えば、耐熱性の接着剤、ネジやビスなどで、上記本体フレーム７に固定されている。上記枠部材９は、耐熱性で剛性を有する金属材や、耐熱樹脂材で形成される。
【００９２】
上記枠部材９の内面に、上記２つの固定部材８，８が取り付けられ、この２つの固定部材８，８に、上記複数のコア３２が固定される。つまり、上記複数のコア３２は、上記固定部としての上記固定部材８および上記枠部材９によって、上記本体フレーム７の所定位置に配列される。
【００９３】
このように、上記固定部材８および上記枠部材９は、上記本体フレーム７と別体に形成されているので、上記本体フレーム７の構成を変えずに、上記固定部材８および上記枠部材９のみを交換することで、上記複数のコア３２の配列を変更することができる。
【００９４】
上記ボビン３３は、上記本体フレーム７に直接に取り付けられ、または、上記枠部材９を介して上記本体フレーム７に取り付けられる。
【００９５】
なお、上記固定部材８の代わりに、上記枠部材９に一体に形成される固定部を用いてもよい。具体的に述べると、この固定部とは、上記枠部材９に形成されるスリット等の凹部やダボ等の凸部をいう。このように、上記固定部を上記枠部材９に一体に形成することで、部品数の減少を図ることができる。
【００９６】
また、上記枠部材９として、磁気シールド用の枠部材を用いてもよい。このとき、上記枠部材９は、誘導電流を流す誘導体であって固有抵抗の小さい非磁性材料で形成され、例えば、銅、アルミ、銀、または、これらの合金で形成される。したがって、上記枠部材９は、電磁誘導作用による自己発熱を抑制し、交番磁界を遮蔽できる。特に、上記枠部材９にアルミを用いると、軽量化を図れ、磁界の遮蔽に優れたものになる。このように、上記枠部材９は、コアの固定と、コアからの磁束漏れ防止との、両方を兼用する。
【００９７】
さらに、磁気シールド用の部材を上記枠部材９とは別体で設けてもよい。このような構成において、上記枠部材９上を覆うように導電材料を設けることとなる。また、導電材料としては、前述のように非磁性材料が好ましいが、鉄や鉄合金、または、磁性ステンレスのような磁性材料を用いてもかまわない。このように、磁気シールド材を上記枠部材９と別体として設けると設計の自由度が増すだけでなく、磁気シールド材とコアとの距離を適正に設定することが可能となって、磁気シールド効果を高めることができる。また、上記枠部材９を磁気シールド材で押圧して位置決めすることで、位置精度を向上するなどの効果もある。
【００９８】
次に、上記定着装置の組立方法を説明する。
【００９９】
この定着装置の組立方法は、上記定着ローラ１と上記磁束発生体３とを上記本体フレーム７に組み付ける方法であって、上記複数のコア３２を上記枠部材９に固定してから、この枠部材９を上記本体フレーム７に固定して、上記複数のコア３２をそれぞれ上記本体フレーム７の所定位置に配列する工程と、上記定着ローラ１を上記本体フレーム７に取り付ける工程とを備える。
【０１００】
この定着装置の組立方法によれば、上記複数のコア３２を上記枠部材９に固定してから、この枠部材９を上記本体フレーム７に固定するので、上記複数のコア３２の位置を上記本体フレーム７に対して規定することができる。一方、上記定着ローラ１を上記本体フレーム７に取り付けるので、上記定着ローラ１の位置を上記本体フレーム７に対して規定することができる。つまり、上記複数のコア３２と上記定着ローラ１の相互の位置を精度よく設定できる。
【０１０１】
また、上記複数のコア３２を上記枠部材９に固定してから、この枠部材９を上記本体フレーム７に固定するので、上記定着ローラ１の熱による変形を受けにくい上記枠部材９および上記本体フレーム７によって、上記複数のコア３２の位置の変動を防止できる。
【０１０２】
このように、上記複数のコア３２と上記定着ローラ１の相互の位置を精度よく設定しつつ保持できるので、上記定着ローラ１の発熱効率の低下を防止し、上記定着ローラ１の軸方向の温度分布を均一に設定しつつ保持できる。
【０１０３】
また、上記枠部材９は、上記本体フレーム７と別体であるので、上記本体フレーム７の構成を変えずに、上記枠部材９のみを交換することで、上記複数のコア３２の配列を変更することができる。
【０１０４】
なお、上記定着装置の組立方法に、上記ボビン３３を上記本体フレーム７または上記枠部材９に取り付ける工程を加えると、上記コア３２と上記コイル３１の間のギャップ、上記コア３２と上記定着ローラ１の間のギャップ、上記コイル３１と上記定着ローラ１の間のギャップを、全て、精度よく設定できる。
【０１０５】
（第３の実施形態）
図５は、この発明の定着装置の第３の実施形態を示している。上記第２の実施形態（図４）と相違する点を説明すると、この第３の実施形態では、上記定着ローラ１の回転軸方向に並んで配列された複数のコア４２のそれぞれは、上記定着ローラ１の回転方向に複数に分割されている。なお、この第３の実施形態において、上記第２の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１０６】
具体的に述べると、上記コア４２は、上記定着ローラ１の回転方向の中央部で、２つの単体部４２ａ，４２ａに分割されている。そして、この２つの単体部４２ａ，４２ａの接合部４２ｂは、上記環状のコイル３１の中央の孔部に重なるように配置されている。
【０１０７】
このように、上記コア４２は、２つに分割されているので、上記コア４２の焼成時に、上記コア４２の形状精度の低下を防止できる。
【０１０８】
また、上記接合部４２ｂは、上記コイル３１の中央の孔部に重なるように配置されているので、上記コア４２を流れる磁束は、破線Ｂに示すように、上記接合部４２ｂを通過せず、磁束の損失を低減できる。つまり、磁束は、上記コイル３１の周面に沿って展開されて、上記コイル３１の中央の孔部から上記定着ローラ１に導かれるので、磁束は、上記接合部４２ｂを流れず、磁気回路への影響を小さくできる。
【０１０９】
これに対して、上記コア４２の磁束が流れている部分で、上記コア４２を分割した場合、この分割部分の透磁率が低下すると同時に、磁束が周辺に漏れるため、磁気回路の効率が低下し、誘導発熱の効率も低下する。
【０１１０】
なお、上記コア４２は、上記定着ローラ１の回転方向に３つ以上に分割されていてもよい。
【０１１１】
（第４の実施形態）
図６は、この発明の定着装置の第４の実施形態を示している。上記第３の実施形態（図５）と相違する点を説明すると、この第４の実施形態では、コア５２は、２つの単体部５２ａ，５２ａに分割され、この２つの単体部５２ａ，５２ａは、同一形状である。
【０１１２】
したがって、上記単体部５２ａの形態を統一できて、上記コア５２を安価に製造できる。
【０１１３】
（第５の実施形態）
図７は、この発明の定着装置の第５の実施形態を示している。上記第３の実施形態（図５）と相違する点を説明すると、この第５の実施形態では、コア６２は、２つの単体部６２ａ，６２ｂに分割され、この２つの単体部６２ａ，６２ｂは、異なる形状である。具体的に述べると、上記一方の単体部６２ａは、上記他方の単体部６２ｂに比べて、湾曲して形成されている。
【０１１４】
したがって、上記一方の単体部６２ａの湾曲した部分の内側に、センサ７等を配置することができて、上記コア６２は、デッドスペースを有効利用したものになる。
【０１１５】
（第６の実施形態）
図８は、この発明の定着装置の第６の実施形態を示している。上記第３の実施形態（図５）と相違する点を説明すると、この第６の実施形態では、コア７２は、２つの単体部７２ａ，７２ａに分割され、この２つの単体部７２ａ，７２ａは、円弧形状である。
【０１１６】
したがって、上記円弧形状の単体部７２ａは、外部からの押圧力に強く、上記コア７２の強度を増加できる。
【０１１７】
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記定着ローラ１は、支持層１１、断熱層１２、電磁誘導発熱層１３、弾性層１４および離型層１５を備えるが、これらの他に、他の層を備えてよいのはもちろんである。また、定着体として、上記定着ローラ１の代わりに、定着ベルトを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の定着装置の第１実施形態を示す断面構成図である。
【図２】定着装置の平面図である。
【図３】コア、本体フレームおよび固定部材を示す斜視図である。
【図４】本発明の定着装置の第２実施形態を示す断面構成図である。
【図５】本発明の定着装置の第３実施形態を示す断面構成図である。
【図６】本発明の定着装置の第４実施形態を示す断面構成図である。
【図７】本発明の定着装置の第５実施形態を示す断面構成図である。
【図８】本発明の定着装置の第６実施形態を示す断面構成図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１    定着ローラ（定着体）
２    加圧ローラ（加圧体）
３    磁束発生体
７    本体フレーム
８    固定部材
８ａ    嵌合溝
９    枠部材
１１  支持層
１２  断熱層
１３  電磁誘導発熱層
１４  弾性層
１５  離型層
２１  支持層
２２  断熱層
２３  離型層
３１    コイル
３２，４２，５２，６２，７２    コア
３３    ボビン
Ｐ    記録材
ｔ    トナー
【図１】
2007132993.tif 000003
【図２】
2007132993.tif 000004
【図３】
2007132993.tif 000005
【図４】
2007132993.tif 000006
【図５】
2007132993.tif 000007
【図６】
2007132993.tif 000008
【図７】
2007132993.tif 000009
【図８】
2007132993.tif 000010