(57)【要約】【課題】誘導加熱部と発熱体との間に異物が侵入した場合であっても、異物が高温に達する不具合が生じない、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー像を加熱してそのトナー像を記録媒体に定着する定着装置１９であって、磁束を発生させる誘導加熱部２４と、誘導加熱部２４に対向するとともに誘導加熱部２４から発生される磁束によって加熱される発熱体２２、２３と、誘導加熱部２４と発熱体２２、２３との間への異物の侵入を直接的又は間接的に検知する検知手段４０と、を備える。【選択図】図３
2007127829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を加熱して当該トナー像を記録媒体に定着する定着装置であって、
磁束を発生させる誘導加熱部と、
前記誘導加熱部に対向するとともに当該誘導加熱部から発生される磁束によって加熱される発熱体と、
前記誘導加熱部と前記発熱体との間への異物の侵入を直接的又は間接的に検知する検知手段と、
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記検知手段が前記異物の侵入を検知したときに、前記誘導加熱部による前記発熱体の加熱を停止するように制御され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】
前記検知手段は、前記発熱体に対向する前記誘導加熱部の対向面に前記異物が当接する状態を検知する感圧センサであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記感圧センサは、前記対向面に覆設された第１電極と前記第１電極に対して離間するように前記発熱体側に覆設されるとともに可撓性を有する第２電極とを具備し、前記第１電極に対する前記第２電極の接触を電気的に検知することで前記対向面に前記異物が当接する状態を検知することを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記検知手段は、前記誘導加熱部と前記発熱体との間に前記異物が侵入する動作に連動して可動するフィラーの動作を光学的に検知するフォトセンサであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項６】
前記フィラーは、その先端部が前記発熱体に対向する前記誘導加熱部の対向面から当該発熱体側に突出する位置であって当該発熱体に当接しない位置に配設されたことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記フィラー及び前記フォトセンサを幅方向に複数配設したことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
複数の前記フィラーを幅方向に一体的に配設し、
前記フォトセンサは、前記異物が侵入する動作に連動して一体的に可動する前記複数のフィラーの動作を検知することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の定着装置。
【請求項９】
前記発熱体は、トナー像を溶融する定着部材を加熱する加熱部材であることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
前記定着部材は、定着ベルトであって、
前記加熱部材は、定着補助ローラとともに前記定着ベルトを張架する支持ローラであって、
前記定着補助ローラは、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに対して前記定着ベルトを介して当接するように配設されたことを特徴とする請求項９に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記発熱体は、トナー像を溶融する定着部材であることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１２】
前記定着部材は、支持ローラと定着補助ローラとに張架された定着ベルトであって、
前記定着補助ローラは、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに対して前記定着ベルトを介して当接するように配設されたことを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記定着部材は、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに当接する定着ローラであることを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の定着装置を備え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】
この発明は、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とそこに設置される定着装置とに関し、特に、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置及び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る技術が広く知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１等において、電磁誘導加熱方式の定着装置は、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、幅方向（記録媒体の搬送方向に直交する方向である。）に延設されたコイル部（励磁コイル）や、コイル部に対向するコア（励磁コイルコア）等で構成される。
【０００４】
そして、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。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。
このような電磁誘導加熱方式の定着装置は、発熱体が電磁誘導によって直接的に加熱されるために、熱ローラ方式（ヒータランプ加熱方式）等の他方式のもの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できるものとして知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−７０３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の定着装置は、誘導加熱部と発熱体としての支持ローラ（定着ベルトを介在している。）との間に異物が侵入した場合に、異物が発熱体によって加熱されて高温に達してしまう不具合が生じる可能性があった。
【０００７】
例えば、定着ニップ部（定着補助ローラが定着ベルトを介して加圧ローラに当接する位置である。）から送出された定着工程後の記録媒体が、定着ベルトから分離されずに定着ベルトに密着してしまうと、その記録媒体が定着ベルトによって誘導加熱部との対向位置まで搬送されてしまう。そして、誘導加熱部と支持ローラ（又は定着ベルト）との間に入り込んだ記録媒体（異物）が、支持ローラ（又は定着ベルト）によって加熱されて短時間に過昇温されてしまう。このような記録媒体のような異物は、通常、支持ローラや定着ベルト等のように高温に達することを前提として耐熱性を有するように形成されたものではないために、異物が高温に達することによって種々の２次的不具合が生じることになる。
【０００８】
このような不具合は、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置において特に無視できない問題である。すなわち、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置は、他方式のものに比べて昇温効率が高いために、誘導加熱部と発熱体との間に侵入した異物が極めて短時間（例えば、記録媒体に対するジャム検知が作動するまでの僅かな時間である。）で高温に達してしまう。
【０００９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、誘導加熱部と発熱体との間に異物が侵入した場合であっても、異物が高温に達する不具合が生じない、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置及び画像形成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】
この発明の請求項１記載の発明にかかる定着装置は、トナー像を加熱して当該トナー像を記録媒体に定着する定着装置であって、磁束を発生させる誘導加熱部と、前記誘導加熱部に対向するとともに当該誘導加熱部から発生される磁束によって加熱される発熱体と、前記誘導加熱部と前記発熱体との間への異物の侵入を直接的又は間接的に検知する検知手段と、を備えたものである。
【００１１】
また、請求項２記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記検知手段が前記異物の侵入を検知したときに、前記誘導加熱部による前記発熱体の加熱を停止するように制御されるものである。
【００１２】
また、請求項３記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記検知手段を、前記発熱体に対向する前記誘導加熱部の対向面に前記異物が当接する状態を検知する感圧センサとしたものである。
【００１３】
また、請求項４記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項３に記載の発明において、前記感圧センサは、前記対向面に覆設された第１電極と前記第１電極に対して離間するように前記発熱体側に覆設されるとともに可撓性を有する第２電極とを具備し、前記第１電極に対する前記第２電極の接触を電気的に検知することで前記対向面に前記異物が当接する状態を検知するものである。
【００１４】
また、請求項５記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記検知手段を、前記誘導加熱部と前記発熱体との間に前記異物が侵入する動作に連動して可動するフィラーの動作を光学的に検知するフォトセンサとしたものである。
【００１５】
また、請求項６記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項５に記載の発明において、前記フィラーは、その先端部が前記発熱体に対向する前記誘導加熱部の対向面から当該発熱体側に突出する位置であって当該発熱体に当接しない位置に配設されたものである。
【００１６】
また、請求項７記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項５又は請求項６に記載の発明において、前記フィラー及び前記フォトセンサを幅方向に複数配設したものである。
【００１７】
また、請求項８記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項５又は請求項６に記載の発明において、複数の前記フィラーを幅方向に一体的に配設し、前記フォトセンサは、前記異物が侵入する動作に連動して一体的に可動する前記複数のフィラーの動作を検知するものである。
【００１８】
また、請求項９記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記発熱体を、トナー像を溶融する定着部材を加熱する加熱部材としたものである。
【００１９】
また、請求項１０記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項９に記載の発明において、前記定着部材は、定着ベルトであって、前記加熱部材は、定着補助ローラとともに前記定着ベルトを張架する支持ローラであって、前記定着補助ローラは、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに対して前記定着ベルトを介して当接するように配設されたものである。
【００２０】
また、請求項１１記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記発熱体を、トナー像を溶融する定着部材としたものである。
【００２１】
また、請求項１２記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１１に記載の発明において、前記定着部材は、支持ローラと定着補助ローラとに張架された定着ベルトであって、前記定着補助ローラは、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに対して前記定着ベルトを介して当接するように配設されたものである。
【００２２】
また、請求項１３記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１１に記載の発明において、前記定着部材を、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに当接する定着ローラとしたものである。
【００２３】
また、この発明の請求項１４記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置において誘導加熱部と発熱体との間への異物の侵入を直接的又は間接的に検知する検知手段を設けているために、誘導加熱部と発熱体との間に異物が侵入した場合であっても異物が高温に達する不具合が生じない、定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００２６】
実施の形態１．
図１〜図４にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
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。
図１において、１は画像形成装置としてのレーザープリンタの装置本体、３は画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム１８上に照射する露光部、４は装置本体１に着脱自在に設置される作像部としてのプロセスカートリッジ、７は感光体ドラム１８上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部、１０は出力画像が載置される排紙トレイ、１１、１２は転写紙等の記録媒体Ｐが収納された給紙部、１３は記録媒体Ｐを転写部７に搬送するレジストローラ、１５は手差し給紙部、１９は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置を示す。
【００２７】
図１を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、露光部３から、画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、プロセスカートリッジ４の感光体ドラム１８上に向けて発せられる。感光体ドラム１８は図中の反時計方向に回転しており、所定の電子写真プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て、感光体ドラム１８上に画像情報に対応したトナー像が形成される。その後、感光体ドラム１８上に形成されたトナー像は、転写部７で、レジストローラ１３により搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。
なお、図示は省略するが、プロセスカートリッジ４には、感光体ドラム１８、感光体ドラム１８上を帯電する帯電部、トナー（現像剤）が収容されていて感光体ドラム１８上に形成された静電潜像を現像する現像部、感光体ドラム１８上に残存する未転写トナーを除去するクリーニング部、等が一体的に設けられている。
【００２８】
一方、転写部７に搬送される記録媒体Ｐは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体１の複数の給紙部１１、１２、１５のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、最上段の給紙部１１が選択されたものとする。）。
【００２９】
そして、給紙部１１に収納された記録媒体Ｐの最上方の１枚が、搬送経路Ｋの位置に向けて搬送される。その後、記録媒体Ｐは、搬送経路Ｋを通過してレジストローラ１３の位置に達する。そして、レジストローラ１３の位置に達した記録媒体Ｐは、感光体ドラム１８上に形成されたトナー像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部７に向けて搬送される。
【００３０】
そして、転写工程後の記録媒体Ｐは、転写部７の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置１９に達する。定着装置１９に達した記録媒体Ｐは、定着ベルトと加圧ローラとの間に送入されて、定着ベルトから受ける熱と加圧ローラから受ける圧力とによってトナー像が定着される。トナー像が定着された記録媒体Ｐは、定着ベルトと加圧ローラとの間から送出された後に、出力画像として画像形成装置本体１から排出されて、排紙トレイ１０上に載置される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３１】
次に、図２にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置１９の構成・動作について詳述する。
図２に示すように、定着装置１９は、誘導加熱部２４、定着補助ローラ２１、定着ベルト２２（発熱体）、支持ローラ２３（発熱体）、加圧ローラ３０、サーミスタ３７、等で構成される。なお、定着装置１９には、誘導加熱部２４と発熱体２２、２３との間への異物の侵入を間接的に検知する検知手段としての感圧センサ４０が設けられているが、これについては後で詳しく説明する。
【００３２】
ここで、定着補助ローラ２１は、ステンレス鋼等からなる芯金の表面に、シリコーンゴム等の弾性層を形成したものである。定着補助ローラ２１の弾性層は、肉厚が１〜５ｍｍで、アスカー硬度が３０〜６０度となるように形成されている。定着補助ローラ２１は、定着装置１９の筐体の一部として機能する第２保持部２０にベアリングを介して固定支持されて、不図示の駆動部によって図２の反時計方向に回転駆動される。
【００３３】
発熱体としての支持ローラ２３は、鉄、コバルト、ニッケル、ステンレス鋼、又は、それらの合金等の磁性金属材料からなる低熱容量の円筒部を備えている。支持ローラ２３の円筒部は、外径が２０ｍｍで、肉厚が１ｍｍとなるように形成されている。支持ローラ２３は、第２保持部２０にベアリングを介して支持されて、図２の反時計方向に回転する。
【００３４】
発熱体としての定着ベルト２２（定着部材）は、支持ローラ２３と定着補助ローラ２１とに張架・支持されている。
定着ベルト２２は、ポリイミド等からなるベース層、ニッケルや銀等の金属からなる発熱層、シリコーンゴム等からなる弾性層、フッ素化合物等からなる離型層等からなる多層構造のエンドレスベルトである。定着ベルト２２の離型層によって、トナーＴに対する離型性が担保されている。
なお、定着ベルト２２の発熱層として、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂等の樹脂層とニッケル等の金属層との複数層構造体を用いることもできる。
【００３５】
加圧ローラ３０は、アルミニウム、銅等からなる円筒部材上にフッ素ゴム、シリコーンゴム等の弾性層が形成されたものである。加圧ローラ３０の弾性層は、肉厚が０．５〜２ｍｍで、アスカー硬度が６０〜９０度となるように形成されている。加圧ローラ３０は、定着ベルト２２を介して定着補助ローラ２１に圧接している。そして、定着ベルト２２と加圧ローラ３０との当接部（定着ニップ部である。）に、記録媒体Ｐが搬送される。
【００３６】
誘導加熱部２４は、コイル部２５（励磁コイル）、コア２６（励磁コイルコア）、コイルガイド２７、等で構成される。コイル部２５は、支持ローラ２３に巻装された定着ベルト２２の外周部を覆うように配設されたコイルガイド２７上に細線を束ねたリッツ線を巻回して幅方向（図２の紙面垂直方向である。）に延設したものである。コイルガイド２７は、耐熱性の高い樹脂材料、ガラス等の絶縁体からなる半円筒状部材であって、コイル部２５を保持する。コア２６は、フェライト等の強磁性体（比透磁率が１０００〜３０００程度である。）からなる半円筒状部材であって、発熱体に向けて効率のよい磁束を形成するためにセンターコア２６ａやサイドコア２６ｂが設けられている。コア２６は、幅方向に延設されたコイル部２５に対向するように設置されている。誘導加熱部２４は、定着装置１９の筐体の一部として機能する第１保持部２９に保持されている。
【００３７】
ここで、本実施の形態１では、図３を参照して、発熱体としての支持ローラ２３及び定着ベルト２２に対向する誘導加熱部２４の対向面に異物が当接する状態を検知する感圧センサ４０が設けられている。
詳しくは、検知手段としての感圧センサ４０は、主として、誘導加熱部２４（コイルガイド２７）の対向面に覆設された第１電極４１と、第１電極４１に対してスペーサ４３を介して離間するように発熱体２２、２３側に覆設された第２電極４２と、で構成されている。
【００３８】
第１電極４１は、薄膜電極であって、支持ローラ２３に対向するコイルガイド２７の対向面に直接的に貼着されている。第１電極４１には、所定の電圧が印加されている。
一方、第２電極４２は、ポリイミド等の耐熱性樹脂からなるベース層に薄膜電極が貼着（第１電極４１に対向する面への貼着である。）されたものであって可撓性を有する。第２電極４２は、接地（アース）されている。
第１電極４１と第２電極４２とは、コイルガイド２７の対向面に複数配設された絶縁体としてのスペーサ４３によって、その通常時（異物の侵入がないときである。）のギャップが０．１〜１ｍｍ程度に設定されている。なお、第２電極４２と定着ベルト２２（又は支持ローラ２３）との通常時のギャップは、１〜５ｍｍ程度に設定されている。
【００３９】
このような構成によって、コイルガイド２７（誘導加熱部２４）と定着ベルト２２（又は支持ローラ２３）との間に異物が侵入した場合に、その異物の侵入を検知手段としての感圧センサ４０が検知することになる。詳しくは、コイルガイド２７と定着ベルト２２との間に異物が侵入した場合には、図４に示すように、異物によって第２電極４２が押動されて変形（図４中の矢印方向の変形である。）して第１電極４１に接触する。このとき、第１電極４１（又は第２電極４２）の電圧が変動するために、その電圧変動を不図示の電圧計（第１電極４１又は第２電極４２に接続されている。）で検知することで第１電極４１に対する第２電極４２の接触を電気的に検知することができる。こうして、感圧センサ４０によって、誘導加熱部２４の対向面に異物が当接する状態が検知される。そして、感圧センサ４０によって異物の侵入が検知されると、誘導加熱部２４への通電が停止されて定着ベルト２２及び支持ローラ２３の電磁誘導加熱が停止される。こうして、誘導加熱部２４の対向面への異物の侵入によって異物が高温に達する不具合とそれによる２次的不具合とが抑止される。
【００４０】
なお、定着ベルト２２の内周面には、サーミスタ３７が当接されている。サーミスタ３７は、熱応答性の高い感温素子であって、定着ベルト２２における内周面の温度を検知する。そして、サーミスタ３７による検知結果に基いて、誘導加熱部２４による加熱量を調整する。
また、図示は省略するが、支持ローラ２３の外周面には、サーモスタットが当接されている。そして、支持ローラ２３上の表面温度が所定の温度を超えた場合には、サーモスタット３７によって誘導加熱部２４への通電が切断される。これにより、誘導加熱部２４による支持ローラ２３の過熱が制限される。
【００４１】
このように構成された定着装置１９は、次のように動作する。
定着補助ローラ２１の回転駆動によって、定着ベルト２２は図２中の矢印方向に周回するとともに、支持ローラ２３も反時計方向に回転して、加圧ローラ３０も矢印方向に回転する。定着ベルト２２は、誘導加熱部２４との対向位置で、誘導加熱部２４から発生される磁束によって加熱される。
【００４２】
詳しくは、不図示の電源部からコイル部２５に１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ（好ましくは、２０ｋＨｚ〜８００ｋＨｚである。）の高周波交番電流を流すことで、コイル部２５近傍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、支持ローラ２３表面と定着ベルト２２の発熱層とに渦電流が生じて、支持ローラ２３及び発熱層の電気抵抗によってジュール熱が発生して、支持ローラ２３及び発熱層が加熱される。こうして、定着ベルト２２は、発熱した支持ローラ２３から受ける熱と、自身の発熱層の発熱と、によって加熱される。
このように、本実施の形態１では、支持ローラ２３は、誘導加熱部２４によって直接的に加熱される発熱体として機能するとともに、定着ベルト２２を加熱する加熱部材としても機能することになる。また、定着ベルト２２は、トナー像を溶融する定着部材として機能するとともに、誘導加熱部２４によって直接的に加熱される発熱体として機能することになる。
【００４３】
その後、誘導加熱部２４によって加熱された定着ベルト２２表面は、加圧ローラ３０との当接部に達する。そして、搬送される記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔ（トナー）を加熱して溶融する。
詳しくは、先に説明した作像プロセスを経てトナー像Ｔを担持した記録媒体Ｐが、ガイド板に案内されながら定着ベルト２２と加圧ローラ３０との間（定着ニップ部である。）に送入される（矢印Ｙ１の搬送方向の移動である。）。そして、定着ベルト２２から受ける熱と加圧ローラ３０から受ける圧力とによってトナー像Ｔが記録媒体Ｐに定着されて、記録媒体Ｐは定着ベルト２２と加圧ローラ３０との間から送出される。
【００４４】
定着位置を通過した定着ベルト２２表面は、その後に再び誘導加熱部２４との対向位置に達する。
このような一連の動作が連続的に繰り返されて、画像形成プロセスにおける定着工程が完了する。
【００４５】
ここで、定着ニップ部から送出された定着工程後の記録媒体Ｐが定着ベルト２２から分離されずに定着ベルト２２に密着して、その記録媒体Ｐが定着ベルト２２によって誘導加熱部２４との対向位置まで搬送されてしまっても、誘導加熱部２４と支持ローラ２３（又は定着ベルト２２）との間に入り込んだ異物としての記録媒体Ｐが感圧センサ４０によって検知される。そして、感圧センサ４０によって異物の侵入が検知されると、誘導加熱部２４への通電が停止されて定着ベルト２２及び支持ローラ２３の加熱が停止される。こうして、誘導加熱部２４と発熱体２２、２３との間への異物の侵入によって異物が高温に達する不具合とそれによる２次的不具合とが抑止される。
なお、本願において、誘導加熱部と発熱体との間に侵入する「異物」とは、通常の画像形成プロセス（又は定着工程）において、誘導加熱部と発熱体との間に到達することが予定されていない物体である。
【００４６】
以上説明したように、本実施の形態１では、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置１９において誘導加熱部２４と発熱体２２、２３との間への異物の侵入を間接的に検知する感圧センサ４０を設けているために、誘導加熱部２４と発熱体２２、２３との間に異物が侵入した場合であっても異物が高温に達する不具合が生じるのを確実に抑止することができる。
【００４７】
なお、本実施の形態１では、発熱層を有する定着ベルト２２と、支持ローラ２３と、を発熱体として用いた。これに対して、定着ベルト２２及び支持ローラ２３のうちいずれか一方のみを発熱体として用いることもできる。その場合も、誘導加熱部２４と発熱体との間への異物の侵入を検知する検知手段４０を設けることで、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
また、本実施の形態１では、加圧ローラ３０が定着ベルト２２を介して定着補助ローラ２１に当接するように、定着装置１９を構成した。これに対して、支持ローラ２３（又は定着補助ローラ２１）から定着補助ローラ２１（又は支持ローラ２３）に至る定着ベルト２２表面に加圧ローラ３０が当接するように、定着装置１９を構成することもできる。このような定着装置に対しても、誘導加熱部２４と発熱体との間への異物の侵入を検知する検知手段４０を設けることで、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
実施の形態２．
図５及び図６にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図５は、実施の形態２における定着装置１９を示す断面図である。本実施の形態２の定着装置１９は、誘導加熱部と発熱体との間への異物の侵入を検知する検知手段の構成が、前記実施の形態１のものとは相違する。さらに、本実施の形態２の定着装置１９は、発熱体及び定着部材として定着ローラ３１を用いている点が、発熱体として支持ローラ及び定着ベルトを用いて定着部材として定着ベルトを用いている前記実施の形態１のものとは相違する。
【００５０】
図５に示すように、実施の形態２における定着装置１９は、主として、定着ローラ３１（定着部材）、加圧ローラ３０、誘導加熱部２４等で構成される。
定着ローラ３１は、発熱層３１ａ、シリコーンゴム等からなる弾性層、フッ素化合物等からなる離型層、等で構成される。
【００５１】
誘導加熱部２４は、前記実施の形態１と同様に、コイル部２５、コア部２６、コイルガイド２７等からなる。そして、コイル部２５に１０ｋ〜１ＭＨｚの交番電流が供給されることで、コイル部２５の周囲に磁力線が形成されて、電磁誘導により定着ローラ３１が加熱される。このようにして、加熱された定着ローラ３１は、矢印Ｙ１方向から搬送される記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔを加熱・溶融して記録媒体Ｐに定着する。
【００５２】
ここで、本実施の形態２では、誘導加熱部２４と発熱体としての定着ローラ３１との間への異物の侵入を直接的に検知する検知手段４５、４６が設けられている。
本実施の形態２における検知手段は、誘導加熱部２４と定着ローラ３１との間に異物が侵入する動作に連動して可動するフィラー（検知片）４６の動作を光学的に検知するフォトセンサ４５である。検知片としてのフィラー４６は、耐熱性樹脂からなり、回転支軸４６ｃ（第１保持部２９に固設されている。）を中心として回動可能に構成されている。図３を参照して、フィラー４６の先端部４６ａは、定着ローラ３１に対向する誘導加熱部２４の対向面から定着ローラ３１側に突出する位置であって、定着ローラ３１に当接しない位置に配設されている（異物の侵入がない通常時のポジションである。）。ここで、フィラー４６の先端部４６ａは、コイルガイド２７の切欠き（コイル部２５のコイルがない領域に形成されている。）を介して定着ローラ３１側に突出している。また、フィラー４６の後端部４６ｂは、フォトセンサ４５の発光素子から発せられた光が受光素子に達するのを遮断する位置に配設されている（通常時のポジションである。）。
【００５３】
このように構成された定着装置１９において、定着ニップ部から送出された定着工程後の記録媒体Ｐが定着ローラ３１から分離されずに定着ローラ３１に密着して、その記録媒体Ｐが定着ローラ３１によって誘導加熱部２４との対向位置まで搬送されてしまっても、誘導加熱部２４と定着ローラ３１との間に入り込んだ異物としての記録媒体Ｐが検知手段４５、４６によって検知される。
【００５４】
詳しくは、図６を参照して、フィラー４６の先端部４６ａが破線矢印方向に移動する記録媒体Ｐ（異物）に押動されて、回転支軸４６ｃを中心にして時計方向に回転する。これにより、フィラーの後端部４６ｂが上方に移動して、フォトセンサ４５の発光素子から発せられた光が受光素子に達して、誘導加熱部２４の対向面への異物の侵入が検知される。そして、検知手段４５、４６によって異物の侵入が検知されると、誘導加熱部２４への通電が停止されて定着ローラ３１の加熱が停止される。こうして、誘導加熱部２４の対向面への異物の侵入によって異物が高温に達する不具合とそれによる２次的不具合とが抑止される。
【００５５】
以上説明したように、本実施の形態２では、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置１９において誘導加熱部２４と発熱体３１との間への異物の侵入を直接的に検知する検知手段４５、４６を設けているために、誘導加熱部２４と発熱体３１との間に異物が侵入した場合であっても異物が高温に達する不具合が生じるのを確実に抑止することができる。特に、本実施の形態２における検知手段４５、４６は、比較的簡易な構成であって安価な検知手段になる。
【００５６】
実施の形態３．
図７にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図７は、実施の形態３における定着装置の検知手段を示す斜視図である。本実施の形態３の定着装置は、誘導加熱部と発熱体との間への異物の侵入を検知する検知手段が幅方向に複数配設されている点が、前記実施の形態２のものとは相違する。
【００５７】
図７に示すように、本実施の形態３における定着装置は、前記実施の形態２で説明したフィラー（検知片）４６及びフォトセンサ４５（検知手段）が、幅方向（記録媒体Ｐの搬送方向に直交する方向である。）に複数配設されている。
これにより、誘導加熱部２４と定着ローラ３１との間であって幅方向の一部にのみ異物が侵入した場合であっても、その異物が複数の検知手段４５、４６のうち少なくとも１つによって検知されることになる。すなわち、検知手段４５、４６による検知精度が向上することになる。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態３でも、前記実施の形態２と同様に、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置において誘導加熱部２４と発熱体との間への異物の侵入を直接的に検知する検知手段４５、４６を設けているために、誘導加熱部２４と発熱体との間に異物が侵入した場合であっても異物が高温に達する不具合が生じるのを確実に抑止することができる。
【００５９】
実施の形態４．
図８にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図８は、実施の形態４における定着装置の検知手段を示す斜視図であって、前記実施の形態３における図７に対応する図である。本実施の形態４の定着装置は、幅方向に複数一体的に配設したフィラーの動作を１つのフォトセンサで検知する点が、前記実施の形態３のものとは相違する。
【００６０】
図８に示すように、本実施の形態４における定着装置は、前記実施の形態２で説明したフィラー（検知片）を複数幅方向に一体的に配設している。
詳しくは、幅方向に延設された回転支軸４７上に複数のフィラー（検知片）４６Ａ、４６Ｂが配設されている。複数のフィラー４６Ａ、４６Ｂの先端部は、それぞれ、定着ローラに対向する誘導加熱部２４の対向面から定着ローラ側に突出する位置であって、定着ローラに当接しない位置に配設されている。回転支軸４７の一端には揺動軸４８が連結されていて、揺動軸４８の後端部はフォトセンサ４５の発光素子から発せられた光が受光素子に達するのを遮断する位置に配設されている。
【００６１】
このように構成された検知手段４５、４６Ａ、４６Ｂ、４７、４８は、異物が侵入する動作に連動してフィラー４６Ａ、４６Ｂが一体的に可動して（回転支軸４７を中心にした回転である。）、そのフィラー４６Ａ、４６Ｂの動作（揺動軸４８の動作である。）をフォトセンサ４５が検知するものである。
すなわち、誘導加熱部２４と定着ローラとの間に異物が侵入すると、異物に押動されてフィラー４６Ａ、４６Ｂが回転支軸４６ｃを中心にして回転する。これにより、揺動軸４８の後端部が側方に移動して、フォトセンサ４５の発光素子から発せられた光が受光素子に達して、誘導加熱部２４の対向面への異物の侵入が検知される。そして、検知手段４５、４６Ａ、４６Ｂ、４７、４８によって誘導加熱部２４の対向面への異物の侵入が検知されると、誘導加熱部２４への通電が停止されて定着ローラ３１の加熱が停止される。
【００６２】
以上説明したように、本実施の形態４でも、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置において誘導加熱部２４と発熱体との間への異物の侵入を直接的に検知する検知手段４５、４６Ａ、４６Ｂ、４７、４８を設けているために、誘導加熱部２４と発熱体との間に異物が侵入した場合であっても異物が高温に達する不具合が生じるのを確実に抑止することができる。特に、本実施の形態４における検知手段はフォトセンサ４５が１つとなるために、前記実施の形態３のものに比べて、安価な検知手段になる。
【００６３】
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
特に、前記各実施の形態では、本発明における定着装置をモノクロ画像形成装置に搭載したが、本発明における定着装置をカラー画像形成装置に搭載することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の画像形成装置に設置される定着装置を示す断面図である。
【図３】図２の定着装置の要部を示す概略図である。
【図４】第１電極に対して第２電極が接触した状態を示す概略図である。
【図５】この発明の実施の形態２における定着装置を示す断面図である。
【図６】フィラーが可動した状態を示す概略図である。
【図７】この発明の実施の形態３における定着装置の要部を示す斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態４における定着装置の要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  画像形成装置本体（装置本体）、
１９  定着装置、  ２０  第２保持部、
２１  定着補助ローラ、
２２  定着ベルト、  ２３  支持ローラ（発熱体）、
２４  誘導加熱部、  ２５  コイル部、  ２６  コア、
２６ａ  センターコア、  ２６ｂ  サイドコア、
２７  コイルガイド、  ２９  第１保持部、
３１  定着ローラ（発熱体、定着部材）、  ３１ａ  発熱層、
４０  感圧センサ（検知手段）、
４１  第１電極、  ４２  第２電極、  ４３  スペーサ、
４５  フォトセンサ（検知手段）、
４６、４６Ａ、４６Ｂ  フィラー（検知片）、
４６ａ  先端部、  ４６ｂ  後端部、  ４６ｃ  回転支軸、
４７  回転支軸、  ４８  揺動軸。
【図１】
2007127829.tif 000003
【図２】
2007127829.tif 000004
【図３】
2007127829.tif 000005
【図４】
2007127829.tif 000006
【図５】
2007127829.tif 000007
【図６】
2007127829.tif 000008
【図７】
2007127829.tif 000009
【図８】
2007127829.tif 000010