定着装置及び画像形成装置
【課題】電磁誘導加熱方式の定着装置における定着ローラの芯金の耐久性を向上させることを目的とする。
【解決手段】無端状のベルトの内側に配された第１ローラを、前記ベルトの外側から当該ベルトを介して第２ローラで押圧して、当該ベルト表面と第２ローラの間に定着ニップを形成すると共に、前記ベルトを電磁誘導により加熱して、未定着画像の形成されたシートを前記定着ニップに通し、当該未定着画像を熱定着する定着装置であって、前記第1のローラは、その周面に弾性体層513が形成された芯金本体512と、芯金本体512の両端部に形成され、軸受部材により軸受けされる被軸受部511を有し、芯金本体512の少なくとも最外周面が非磁性体の第1の材料で形成されると共に、被軸受部511の、少なくとも軸受け部材と当接する部分の最外周面が、前記第１の材料よりも硬度が大きい第２の材料で形成されている。
【解決手段】無端状のベルトの内側に配された第１ローラを、前記ベルトの外側から当該ベルトを介して第２ローラで押圧して、当該ベルト表面と第２ローラの間に定着ニップを形成すると共に、前記ベルトを電磁誘導により加熱して、未定着画像の形成されたシートを前記定着ニップに通し、当該未定着画像を熱定着する定着装置であって、前記第1のローラは、その周面に弾性体層513が形成された芯金本体512と、芯金本体512の両端部に形成され、軸受部材により軸受けされる被軸受部511を有し、芯金本体512の少なくとも最外周面が非磁性体の第1の材料で形成されると共に、被軸受部511の、少なくとも軸受け部材と当接する部分の最外周面が、前記第１の材料よりも硬度が大きい第２の材料で形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および当該定着装置を用いた画像形成装置に関し、特に、電磁誘導により加熱されるベルト内に存するローラの耐久性を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式の画像形成装置の定着装置として、ウォーミングアップ時間の短縮化や省エネルギー化が図れる電磁誘導加熱方式のものが利用されている。
当該定着装置は、定着ローラを、加圧ローラで押圧して両者の間に定着ニップを形成し、定着ローラを周回駆動させながら、磁束発生部から発生する磁束で定着ローラに含まれる電磁誘導発熱層を発熱させて未定着画像が形成されたシートを定着ニップに通して、未定着画像の熱定着を行ように構成される。
【０００３】
定着ローラは、芯金の周囲に弾性体層を形成し、さらにその外周に電磁誘導発熱層を含むベルトを装着してなる。弾性体層は、断熱性の高い弾性材料（例えば、ゴム材、樹脂材のスポンジ体など）で形成されており、これにより加圧ローラとの間に必要な定着ニップ幅を確保すると共に、電磁誘導発熱層で発生した熱が芯金側に逃げにくいようにしてベルトの昇温速度を高めるようにしている。
【０００４】
この際、定着ローラの芯金が鉄などの強磁性体材料から形成されていると、磁束発生部からの漏れ磁束が当該芯金内に侵入しやすくなるため、芯金が発熱して過度に昇温し、これに接触する弾性体層の熱による酸化が進み劣化が早くなる。
そこで、例えば、特許文献１には、芯金をアルミニウムなどの非磁性体で形成するようにしている。これにより上記漏れ磁束の芯金への侵入が大幅に減少し、この部分での過度の発熱を抑制することができる。
【特許文献１】特開２００７−２６４４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非磁性体の材料は、一般的に硬度が低く、そのため、特に、芯金の内、軸受部材に軸受けされる被軸受部分が、軸受部材との摩擦により、磨耗して折れやすくなり、耐久性の点で問題がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、電磁誘導加熱方式の定着装置において、誘導加熱されるベルト内に存するローラ芯金の過昇温を防止しつつ、その耐久性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、無端状のベルトの内側に配された第１ローラを、前記ベルトの外側から当該ベルトを介して第２ローラで押圧して、当該ベルト表面と第２ローラの間に定着ニップを形成すると共に、前記ベルトを電磁誘導により加熱して、未定着画像の形成されたシートを前記定着ニップに通し、当該未定着画像を熱定着する定着装置であって、前記第1のローラは、その周面に弾性体層が形成された芯金本体と、芯金本体の両端部に形成され、軸受部材により軸受けされる被軸受部とを有し、前記芯金本体の少なくとも最外周面が非磁性体の第1の材料で形成されると共に、前記被軸受部の、少なくとも、軸受け部材と当接する部分の最外周面が、前記第１の材料よりも硬度が大きい第２の材料で形成されていることを特徴とする。
【０００７】
ここで、「無端状のベルトの内側に配され、周面に弾性体層が形成された第１ローラ」という表現には、ベルトの周長が第１ローラの弾性体層の外周面の周長よりも長く、ベルト内周面と第１ローラ外周面が一部分のみで接触している場合のほか、円筒状のベルトが第１のローラの弾性体層に外嵌され、両者が全周にわたり密着しているような構成も含まれるものとする。
【０００８】
又、前記第１のローラは、前記被軸受部の全体が前記第２の材料で形成され、これを芯金本体と同軸上に組み合わせてなることとしてもよいし、前記被軸受部は、前記芯金本体の両端部から軸方向に延びる軸体に、前記第２の材料からなる円筒状部材が外嵌されてなることとしてもよい。
ここで、前記第１のローラの芯金本体は、芯金基体に前記第１の材料からなる円筒状部材が外嵌されてなることとしてもよいし、芯金基体の外周面に前記第１の材料からなるメッキ層が形成されてなることとしてもよい。
【０００９】
又、前記第１の材料は、体積抵抗率が５×１０−８Ωｍ以下であることとしてもよいし、銅、アルミニウム、銀、金のうちいずれかの金属であることとしてもよい。
又、前記第２の材料は、ビッカース硬度が１４５以上の材料であることとしてもよいし、炭素鋼もしくはステンレスであることとしてもよい。
又、本発明は、上記各構成の定着装置を備える画像形成装置であることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、上記のように芯金本体の少なくとも最外周面が、集磁作用のない非磁性体材料で構成されているため、芯金に侵入する漏れ磁束の密度が低下し、弾性体層との接触面における発熱を抑止できる。これにより弾性体層の劣化を防止することができる。
また、芯金の被軸受部の少なくとも軸受部材と接触する部分の最外表面が上記非磁性体材料よりも硬度が大きい材料で形成されるので、耐磨耗性が向上して耐久性が増す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した場合を例にして説明する。
図１は、当該プリンタ１の全体の構成を示す断面概略図である。
同図に示すように、このプリンタ１は、画像プロセス部３、給紙部４、定着部５および制御部６を備えており、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されて、外部の端末装置（不図示）からのプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成し、これらを多重転写してフルカラーの画像形成を実行する。
【００１２】
以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。
＜画像プロセス部＞
画像プロセス部３は、作像部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、露光部１０、中間転写ベルト１１などを備えている。
【００１３】
作像部３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙと、その周囲に配設された帯電器３２Ｙ、現像器３３Ｙ、一次転写ローラ３４Ｙ、および感光体ドラム３１Ｙを清掃するためのクリーナ３５Ｙなどを備えており、感光体ドラム３１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。なお、他の作像部３Ｍ〜３Ｋについても、トナーの色が異なる以外は作像部３Ｙと同様、帯電器３２Ｍ〜３２Ｋなどの構成を有するが、図面表記の便宜上、それらの符号の表記を省略している。
【００１４】
中間転写ベルト１１は、無端状のベルトであり、駆動ローラ１２と従動ローラ１３に張架されて矢印Ａ方向に周回駆動される。
露光部１０は、レーザダイオードなどの発光素子を備え、制御部６からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザ光Ｌを発し、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋを露光走査し、帯電器３２Ｙ〜３２Ｋにより帯電された感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上に静電潜像を形成する。
【００１５】
上記のような画像プロセス部３の構成において、例えば、感光体ドラム３１Ｙ上へのイエローのトナー像の作像は、感光体ドラム３１Ｙを帯電器３２Ｙにより一様に帯電させた後、露光部１０から射出されたレーザビームＬで露光走査して静電潜像を形成した後、現像器３３Ｙからトナーの供給を受けて顕像化することによりなされる。このように作像されたイエローのトナー像は、一次転写ローラ３４Ｙと感光体ドラム３１Ｙ間に作用する静電力により中間転写ベルト１１上に一次転写される。
【００１６】
他色の作像部３Ｍ，３Ｃ，３Ｋによるトナー像の作像動作も上記と同様にして行われる。なお、各作像部における作像動作は、各色のトナー像が中間転写ベルト１１上の同位置に多重転写されるように所定のタイミングずつずらして実行される。
＜給紙部＞
給紙部４は、記録シートとしての用紙Ｓを収容する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の用紙Ｓを搬送路４３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ４２と、繰り出された用紙Ｓを二次転写位置４６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対４４などを備えており、中間転写ベルト１１上のトナー像の移動タイミングに合わせて給紙部４から用紙Ｓを二次転写位置に給送し、二次転写ローラ４５による静電力の作用により中間転写ベルト１１上のトナー像が一括して用紙Ｓ上に二次転写される。
【００１７】
二次転写位置４６を通過した用紙Ｓは、さらに定着部５に搬送され、用紙Ｓ上のトナー像（未定着画像）が、定着部５における加熱・加圧により用紙Ｓに定着された後、排出ローラ対７１を介して排出トレイ７２上に排出される。
＜定着部＞
図２は、上記定着部５の構成を示す部分断面斜視図であり、図３は、その要部を示す横断面図である。
【００１８】
各図に示すように、定着部５は、定着ローラ５１と加圧ローラ５２と、磁束発生部５３とを備える。
定着ローラ５１は、芯金本体５１２の周面に弾性体層５１３を形成してなり、弾性体層５１３の外周面には、さらに定着ベルト５５０が装着される。
この定着ローラ５１は、芯金本体５１２の軸方向両端部に形成された被軸受部５１１（図２参照）において、フレーム（不図示）に設けられたボールベアリングなどの軸受部材５４に軸受けされる（以下、芯金本体５１２と被軸受部５１１を合わせて単に「芯金」という。）。
【００１９】
本実施の形態では、芯金本体５１２と被軸受部５１１を別体とし、前者を非磁性体材料で形成すると共に、後者をそれよりも硬度の大きな材料で形成することにより、芯金本体５１２での発熱を抑制すると共に、被軸受部５１１における耐摩耗性を確保するようにしている。この芯金の詳しい構成については後述する。
弾性体層５１３は、断熱性の高い弾性材料、例えば、ゴム材や樹脂材のスポンジ体で構成され、その厚みＬが約10mmになっている。
【００２０】
定着ベルト５５０は、電磁誘導発熱層５１４、弾性体層５１５、離型層５１６の3層構造となっている。
電磁誘導発熱層５１４は、厚みが約10μmのニッケルなどからなり、磁束発生部５３から発せられる磁束により発熱する。
弾性体層５１５は、厚みが約200μmの耐熱性を有するシリコンゴムなどからなる弾性部材であり、用紙Ｓと定着ローラ５１の表面との密着性を高める役割を果たす。
【００２１】
最外層の離型層５１６は、厚みが約20μmのＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）などからなり、定着ローラの表面の離型性を高める役割をしている。
加圧ローラ５２は、円柱状の芯金５２１の周囲に、弾性体層５２２を介して離型層５２３が積層されてなり、図示しないバネなどを含む押圧手段により定着ローラ５１を押圧して、定着ローラ５１との間に定着ニップを確保する。その芯金５２１は、ステンレス等からなり、弾性体層５２２は、シリコンスポンジゴム等からなる。また、離型層５２３は、ＰＦＡやＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）コート等からなる。
【００２２】
当該加圧ローラ５２は、芯金５２１の軸方向両端部が図示しないフレームの軸受部材に回転自在に軸受けされ、駆動モータ（不図示）からの駆動力により矢印Ｂ方向に回転駆動される。この加圧ローラ５２の回転に伴って定着ローラ５１が矢印Ａ方向に従動回転する。
磁束発生部５３は、励磁コイル５３１と、メインコア５３２と、センターコア５３３と、裾コア５３４と、コイルボビン５３５と、カバー５３６とを有し、定着ローラ５１の軸方向に沿うように配置される。
【００２３】
コイルボビン５３５は、定着ローラ５１の表面に対向する部分が定着ローラの周方向に沿って円弧状に湾曲するとともに、定着ローラ５１の周面との間に所定の間隔、例えば、３mmの間隔があくように、長手方向両端部が図示しないフレームなどにより固定されている。
励磁コイル５３１は、用紙Ｓの幅方向に沿って長く延びるとともに横断面が円弧状の形状になるようにコイルボビン５３５に巻かれている。
【００２４】
励磁コイル５３１は、図示しない、公知の高周波インバータを含む励磁コイル駆動回路に接続され、励磁コイル駆動回路から供給される交流電力により、磁束を発生し、定着ローラ５１の電磁誘導発熱層５１４を発熱させる。
メインコア５３２、センターコア５３３および裾コア５３４は、それぞれ高透磁率のフェライトなどからなり、励磁コイル５３１により発生された磁束を定着ローラ５１に導く。
【００２５】
定着ローラ５１の表面に導かれた磁束は、定着ローラ５１の電磁誘導発熱層５１４における、磁束発生部５３に対向する部分を主として通過し、この部分に渦電流を発生させて電磁誘導発熱層５１４を発熱させる。ここで発生した熱は、定着ローラ５１の回転により定着ニップ５５の位置で加圧ローラ５２に伝わることにより定着ニップ５５の温度が昇温される。
【００２６】
なお、図示していないが、定着部５には、定着ローラ５１の幅方向中央部の表面温度を検出するためのセンサが別途配置されており、制御部６はこのセンサの検出信号により定着ローラ５１の現在の温度を検出し、この検出温度に基づき定着ニップ５５の温度が目標温度に維持されるように励磁コイル５３１への電力供給を制御する。
＜定着ローラの構成＞
図４（ａ）は、本実施の形態に係る定着ローラ５１の定着ベルト５５０を除いた芯金５６０の周辺部分を、その軸心を通る平面で切断したときの断面図を示す。
【００２７】
同図に示すように、定着ローラ５１の芯金は、円柱状の芯金本体５１２の両端部に、同じく円柱状で、外径が芯金本体５１２よりも小さい被軸受部５１１が、芯金本体５１２の端面に形成された嵌合穴５１２１に同軸上に無理嵌めされてなる。この際、適当な接着剤を使用して芯金本体５１２と被軸受部材５１１をより強固に接合するようにしてもよいし、また、摩擦溶接により両者を接合するようにしてもよい。
【００２８】
芯金本体５１２は、非磁性体であって低抵抗の導電材料からなる。非磁性であるため、漏れ磁束がこの部分に集束することはなく、また、低抵抗の導体であるため、たとえ一部の漏れ磁束が芯金本体５１２内を通過して渦電流が発生したとしても、その渦電流損による熱発生よりも、侵入する磁束を打ち消す方向の磁束の発生に寄与するため、磁束密度がますます低下して発熱がより抑制される（消磁効果）。これにより芯金の発熱に起因する弾性体層５１３の破壊を有効に防止することができる。
【００２９】
なお、上記消磁効果を十分発揮するためには、当該材料の体積抵抗率が5×10-8Ωｍ以下であることが望ましい。
このような材料として、たとえば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）などが考えられるが、コスト面からいえば、銅やアルミニウムが優れているのはいうまでもない。
【００３０】
しかしながら、上記のような非磁性体材料は、一般的に硬度が低いので、本実施の形態では、被軸受部５１１を別材料として、上記芯金本体５１２の材料よりも硬度の大きな材料が使用される。具体的に例えば、図５に示すように、ビッカース硬度が１８０〜２８０の鉄（炭素鋼）やビッカース硬度が１４５〜１８５のステンレスなどの金属材料を用いるようにしている。
【００３１】
このように非軸受部５１１の部材を芯金本体５１２の材料よりも硬度の高い材料（以下、「高硬度材料」という。）で形成することにより、その軸受部材５４との接触部位における耐摩耗性を維持できるので、従来の芯金全体を鉄などで構成した場合と同等な耐久性を得ることができる。
図４（ｂ）から図４（ｆ）は、上記定着ローラ５１の芯金部分の変形例を示す断面図である。
【００３２】
まず、図４（ｂ）では、高硬度材料で形成された円筒状の被軸受部材５１１を、非磁性体材料で形成された芯金本体５１２と同軸上に配置して、螺子５３１により螺子止め固定するように構成している。螺子止め固定に限定されず、他の方法、例えば、摩擦溶接により固定することとしてもよい。
図４（ｃ）の構成では、被軸受部５１１は、芯金本体５１２より大きな外径のフランジ５１１１を有しており、当該フランジ５１１１が芯金本体５１２のそれぞれの端面全体で接合するようにしている。図ではフランジ５１１１を芯金本体５１２の両端部に螺子止めにより固定するようにしているが、両者を摩擦溶接により接合するようにしても構わない。
【００３３】
この変形例では、図４（ａ）、（ｂ）の構成に比べ、接合面積を大きくすることができるので、被軸受部５１１と芯金本体５１２の接合強度を高めることができるという利点がある。なお、フランジ５１１１は非磁性体ではないので、芯金本体５１２よりは発熱しやすいが、弾性体層５１３と接するのはわずかであるし、また、芯金本体５１２に熱を奪われるので、弾性体層５１３を早期に劣化させるまでには至らない。このことは、図４（ｄ）の場合でも同様である。
【００３４】
図４（ｄ）に示す例は、被軸受部５１１に芯金５１２と同径のフランジ５１１２を設けた例である、フランジ部分と芯金５１２端面との結合は、摩擦溶接や溶融接着によりなされる。
図４（ｅ）に示す例は、非磁性体からなる円筒状の芯金本体５１２の中空部分に、長さが芯金本体５１２よりも長い、高硬度材料からなる軸体を圧入し、その両端部の突出した部分を被軸受部５１１とするものである。
【００３５】
本例では、定着ローラ５１の軸芯が強度の高い材質で構成されるので、加圧ローラ５２からの押圧に対する芯金全体の強度を高めることができる。
図４（ｆ）に示す例では、中実で非磁性体からなる芯金本体５１２の両端部から芯金本体５１２と同軸上に軸部５１２２が延設されており、この軸部５１２２に、高硬度材料からなる円筒状部材５１１３が外嵌されて、被軸受部５１１が形成されている。
【００３６】
このように被軸受部５１１の少なくとも最外層部材が高硬度材料で形成されていれば、軸受部材５４との接触における磨耗を抑制して、耐久性を向上できる。さらには、被軸受部５１１の最外層のうち少なくとも、軸受部材と実際に接触する部分のみが高硬度材料で形成されているだけでも耐磨耗の効果が得られる。
また、被軸受部５１１の周面を厚み100μｍ程度に鉄メッキし、非当接部分を非磁性体で、低抵抗の導電材料（例えば、アルミニウム）で構成するようにしてもよい。
【００３７】
反対に芯金全体を高硬度材料で構成し、芯金本体部の外周部を非磁性体金属で、厚み100μｍ程度でメッキするようにしてもある程度の効果が得られる。この方法は、非磁性体として金や銀を選択した場合でもそれほど負担なく構成できるという利点がある。
なお、上記各例において、芯金本体や被軸受部は、必ずしも中実でなくてもよく、中空の構造であってもよい。
＜その他の変形例＞
以上、本発明を種々の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が、上記実施の形態に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を考えることができる。
（１） 上記実施の形態では、電磁誘導発熱層５１４としてニッケルなどの磁性体金属を用いたが、整磁合金層を用いることとしてもよい。整磁合金層としては、例えば、ニッケルと鉄の合金で、厚みが約30〔μｍ〕のものを用いることができる。
【００３８】
この整磁合金は、予め設定されたキュリー温度を超えると強磁性から非磁性になる特性を有し、これにより磁束発生部５３からの磁束が電磁誘導発熱層５１４に集束せず、磁束密度が低下して、電磁誘導発熱層５１４の過剰の発熱が抑えられる。小サイズの記録シートを連続して定着ニップに通紙する場合において、当該通紙部分が所定の定着温度以上になるように磁束発生部５３を動作させると、熱が奪われない非通紙部分で過度に温度上昇するおそれがある。
【００３９】
しかし、上記キュリー温度を定着温度より若干上回る程度に設定しておくと、温度が上昇してキュリー温度に到達すると当該箇所の整磁合金が非磁性となるため、非通紙部分の温度が過度に上昇するのが押さえられる（自動温度制御）。
（２）上記の実施の形態では、定着ローラ５１に電磁誘導発熱層５１４を設けて当該層を磁束発生部５３から発せられる磁束により発熱させて、定着ニップ５５を加熱することとしたが、図６に示すように、電磁誘導発熱層を定着ローラに設けず、定着ローラの外側に無端状の定着ベルト５１７を設け、定着ローラを、定着ベルト５１７の外側から当該ベルトを介して加圧ローラ５２で押圧して当該ベルト表面と加圧ローラ５２の間に定着ニップ５５を確保し、定着ベルト５１７を磁束発生部５３から電磁誘導加熱することとしてもよい。
【００４０】
図６に示す定着部５Ｂでは、定着ローラ５１Ｂは、芯金、弾性体層５１３、離型層５１６がこの順に積層されて構成され、定着ベルト５１７は、電磁誘導発熱層５１４と、弾性体層５１５と、離型層５１６がこの順に積層されてなる（図３の構成要素と同一の構成要素については同一番号を付している）。
さらに、定着部５Ｂには、定着ベルト５１７の裏面に接触して、Ａ方向に周回駆動される定着ベルト５１７をその周回方向に案内する規制板５１８が設けられている。
【００４１】
図４に示す各構成の芯金は、上記定着ベルトを備える定着部５Ｂに対しても同様に適用できる。
（３）上記実施の形態においては、被軸受部５１１の材料の具体例として、金属材料を示したが、被軸受部５１１の材料としては金属材料に限定されず、芯金本体５１２よりも硬度が高い材料であれば、非金属材料であってもよい。使用可能な非金属材料としては、たとえば炭化珪素などが考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、定着ベルトを用いる定着装置及びこれを用いる画像形成装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】プリンタ１の全体の構成を示す断面概略図である。
【図２】定着部５の構成を示す部分断面斜視図である。
【図３】定着部５の要部を示す横断面図である。
【図４】本実施の形態及びその変形例に係る定着ローラ５１における芯金の周辺部分を、その軸心を通る平面で切断したときの断面図である。
【図５】芯金構成材料の具体例を示す。
【図６】定着部５の変形例（定着部５Ｂ）の要部を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ プリンタ
３ 画像プロセス部
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ 作像部
４ 給紙部
５ 定着部
６ 制御部
１０ 露光部
１１ 中間転写ベルト
１２ 駆動ローラ
１３ 従動ローラ
３１Ｙ〜３１Ｋ 感光体ドラム
３２Ｙ〜３２Ｋ 帯電器
３３Ｙ〜３３Ｋ 現像器
３４ 一次転写ローラ
３５Ｙ〜３５Ｋ クリーナ
４１ 給紙カセット
４２ 繰り出しローラ
４３ 搬送路
４４ タイミングローラ対
４５ 二次転写ローラ
４６ 二次転写位置
５１ 定着ローラ
５２ 加圧ローラ
５３ 磁束発生部
５４ 軸受部材
５５ 定着ニップ
７１ 排出ローラ対
７２ 排出トレイ
５１１ 被軸受部
５１２ 芯金本体
５１３、５１５、５２２ 弾性体層
５１４ 電磁誘導発熱層
５１６、５２３ 離型層
５２１ 芯金
５３１ 励磁コイル
５３２ メインコア
５３３ センターコア
５３４ 裾コア
５３５ コイルボビン
５３６ カバー
５５０ 定着ベルト
５１１１、５１１２ フランジ
５１１３ 円筒状部材
５１２１ 嵌合穴
５１２２ 軸部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および当該定着装置を用いた画像形成装置に関し、特に、電磁誘導により加熱されるベルト内に存するローラの耐久性を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式の画像形成装置の定着装置として、ウォーミングアップ時間の短縮化や省エネルギー化が図れる電磁誘導加熱方式のものが利用されている。
当該定着装置は、定着ローラを、加圧ローラで押圧して両者の間に定着ニップを形成し、定着ローラを周回駆動させながら、磁束発生部から発生する磁束で定着ローラに含まれる電磁誘導発熱層を発熱させて未定着画像が形成されたシートを定着ニップに通して、未定着画像の熱定着を行ように構成される。
【０００３】
定着ローラは、芯金の周囲に弾性体層を形成し、さらにその外周に電磁誘導発熱層を含むベルトを装着してなる。弾性体層は、断熱性の高い弾性材料（例えば、ゴム材、樹脂材のスポンジ体など）で形成されており、これにより加圧ローラとの間に必要な定着ニップ幅を確保すると共に、電磁誘導発熱層で発生した熱が芯金側に逃げにくいようにしてベルトの昇温速度を高めるようにしている。
【０００４】
この際、定着ローラの芯金が鉄などの強磁性体材料から形成されていると、磁束発生部からの漏れ磁束が当該芯金内に侵入しやすくなるため、芯金が発熱して過度に昇温し、これに接触する弾性体層の熱による酸化が進み劣化が早くなる。
そこで、例えば、特許文献１には、芯金をアルミニウムなどの非磁性体で形成するようにしている。これにより上記漏れ磁束の芯金への侵入が大幅に減少し、この部分での過度の発熱を抑制することができる。
【特許文献１】特開２００７−２６４４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非磁性体の材料は、一般的に硬度が低く、そのため、特に、芯金の内、軸受部材に軸受けされる被軸受部分が、軸受部材との摩擦により、磨耗して折れやすくなり、耐久性の点で問題がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、電磁誘導加熱方式の定着装置において、誘導加熱されるベルト内に存するローラ芯金の過昇温を防止しつつ、その耐久性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、無端状のベルトの内側に配された第１ローラを、前記ベルトの外側から当該ベルトを介して第２ローラで押圧して、当該ベルト表面と第２ローラの間に定着ニップを形成すると共に、前記ベルトを電磁誘導により加熱して、未定着画像の形成されたシートを前記定着ニップに通し、当該未定着画像を熱定着する定着装置であって、前記第1のローラは、その周面に弾性体層が形成された芯金本体と、芯金本体の両端部に形成され、軸受部材により軸受けされる被軸受部とを有し、前記芯金本体の少なくとも最外周面が非磁性体の第1の材料で形成されると共に、前記被軸受部の、少なくとも、軸受け部材と当接する部分の最外周面が、前記第１の材料よりも硬度が大きい第２の材料で形成されていることを特徴とする。
【０００７】
ここで、「無端状のベルトの内側に配され、周面に弾性体層が形成された第１ローラ」という表現には、ベルトの周長が第１ローラの弾性体層の外周面の周長よりも長く、ベルト内周面と第１ローラ外周面が一部分のみで接触している場合のほか、円筒状のベルトが第１のローラの弾性体層に外嵌され、両者が全周にわたり密着しているような構成も含まれるものとする。
【０００８】
又、前記第１のローラは、前記被軸受部の全体が前記第２の材料で形成され、これを芯金本体と同軸上に組み合わせてなることとしてもよいし、前記被軸受部は、前記芯金本体の両端部から軸方向に延びる軸体に、前記第２の材料からなる円筒状部材が外嵌されてなることとしてもよい。
ここで、前記第１のローラの芯金本体は、芯金基体に前記第１の材料からなる円筒状部材が外嵌されてなることとしてもよいし、芯金基体の外周面に前記第１の材料からなるメッキ層が形成されてなることとしてもよい。
【０００９】
又、前記第１の材料は、体積抵抗率が５×１０−８Ωｍ以下であることとしてもよいし、銅、アルミニウム、銀、金のうちいずれかの金属であることとしてもよい。
又、前記第２の材料は、ビッカース硬度が１４５以上の材料であることとしてもよいし、炭素鋼もしくはステンレスであることとしてもよい。
又、本発明は、上記各構成の定着装置を備える画像形成装置であることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、上記のように芯金本体の少なくとも最外周面が、集磁作用のない非磁性体材料で構成されているため、芯金に侵入する漏れ磁束の密度が低下し、弾性体層との接触面における発熱を抑止できる。これにより弾性体層の劣化を防止することができる。
また、芯金の被軸受部の少なくとも軸受部材と接触する部分の最外表面が上記非磁性体材料よりも硬度が大きい材料で形成されるので、耐磨耗性が向上して耐久性が増す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した場合を例にして説明する。
図１は、当該プリンタ１の全体の構成を示す断面概略図である。
同図に示すように、このプリンタ１は、画像プロセス部３、給紙部４、定着部５および制御部６を備えており、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されて、外部の端末装置（不図示）からのプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成し、これらを多重転写してフルカラーの画像形成を実行する。
【００１２】
以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。
＜画像プロセス部＞
画像プロセス部３は、作像部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、露光部１０、中間転写ベルト１１などを備えている。
【００１３】
作像部３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙと、その周囲に配設された帯電器３２Ｙ、現像器３３Ｙ、一次転写ローラ３４Ｙ、および感光体ドラム３１Ｙを清掃するためのクリーナ３５Ｙなどを備えており、感光体ドラム３１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。なお、他の作像部３Ｍ〜３Ｋについても、トナーの色が異なる以外は作像部３Ｙと同様、帯電器３２Ｍ〜３２Ｋなどの構成を有するが、図面表記の便宜上、それらの符号の表記を省略している。
【００１４】
中間転写ベルト１１は、無端状のベルトであり、駆動ローラ１２と従動ローラ１３に張架されて矢印Ａ方向に周回駆動される。
露光部１０は、レーザダイオードなどの発光素子を備え、制御部６からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザ光Ｌを発し、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋを露光走査し、帯電器３２Ｙ〜３２Ｋにより帯電された感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上に静電潜像を形成する。
【００１５】
上記のような画像プロセス部３の構成において、例えば、感光体ドラム３１Ｙ上へのイエローのトナー像の作像は、感光体ドラム３１Ｙを帯電器３２Ｙにより一様に帯電させた後、露光部１０から射出されたレーザビームＬで露光走査して静電潜像を形成した後、現像器３３Ｙからトナーの供給を受けて顕像化することによりなされる。このように作像されたイエローのトナー像は、一次転写ローラ３４Ｙと感光体ドラム３１Ｙ間に作用する静電力により中間転写ベルト１１上に一次転写される。
【００１６】
他色の作像部３Ｍ，３Ｃ，３Ｋによるトナー像の作像動作も上記と同様にして行われる。なお、各作像部における作像動作は、各色のトナー像が中間転写ベルト１１上の同位置に多重転写されるように所定のタイミングずつずらして実行される。
＜給紙部＞
給紙部４は、記録シートとしての用紙Ｓを収容する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の用紙Ｓを搬送路４３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ４２と、繰り出された用紙Ｓを二次転写位置４６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対４４などを備えており、中間転写ベルト１１上のトナー像の移動タイミングに合わせて給紙部４から用紙Ｓを二次転写位置に給送し、二次転写ローラ４５による静電力の作用により中間転写ベルト１１上のトナー像が一括して用紙Ｓ上に二次転写される。
【００１７】
二次転写位置４６を通過した用紙Ｓは、さらに定着部５に搬送され、用紙Ｓ上のトナー像（未定着画像）が、定着部５における加熱・加圧により用紙Ｓに定着された後、排出ローラ対７１を介して排出トレイ７２上に排出される。
＜定着部＞
図２は、上記定着部５の構成を示す部分断面斜視図であり、図３は、その要部を示す横断面図である。
【００１８】
各図に示すように、定着部５は、定着ローラ５１と加圧ローラ５２と、磁束発生部５３とを備える。
定着ローラ５１は、芯金本体５１２の周面に弾性体層５１３を形成してなり、弾性体層５１３の外周面には、さらに定着ベルト５５０が装着される。
この定着ローラ５１は、芯金本体５１２の軸方向両端部に形成された被軸受部５１１（図２参照）において、フレーム（不図示）に設けられたボールベアリングなどの軸受部材５４に軸受けされる（以下、芯金本体５１２と被軸受部５１１を合わせて単に「芯金」という。）。
【００１９】
本実施の形態では、芯金本体５１２と被軸受部５１１を別体とし、前者を非磁性体材料で形成すると共に、後者をそれよりも硬度の大きな材料で形成することにより、芯金本体５１２での発熱を抑制すると共に、被軸受部５１１における耐摩耗性を確保するようにしている。この芯金の詳しい構成については後述する。
弾性体層５１３は、断熱性の高い弾性材料、例えば、ゴム材や樹脂材のスポンジ体で構成され、その厚みＬが約10mmになっている。
【００２０】
定着ベルト５５０は、電磁誘導発熱層５１４、弾性体層５１５、離型層５１６の3層構造となっている。
電磁誘導発熱層５１４は、厚みが約10μmのニッケルなどからなり、磁束発生部５３から発せられる磁束により発熱する。
弾性体層５１５は、厚みが約200μmの耐熱性を有するシリコンゴムなどからなる弾性部材であり、用紙Ｓと定着ローラ５１の表面との密着性を高める役割を果たす。
【００２１】
最外層の離型層５１６は、厚みが約20μmのＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）などからなり、定着ローラの表面の離型性を高める役割をしている。
加圧ローラ５２は、円柱状の芯金５２１の周囲に、弾性体層５２２を介して離型層５２３が積層されてなり、図示しないバネなどを含む押圧手段により定着ローラ５１を押圧して、定着ローラ５１との間に定着ニップを確保する。その芯金５２１は、ステンレス等からなり、弾性体層５２２は、シリコンスポンジゴム等からなる。また、離型層５２３は、ＰＦＡやＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）コート等からなる。
【００２２】
当該加圧ローラ５２は、芯金５２１の軸方向両端部が図示しないフレームの軸受部材に回転自在に軸受けされ、駆動モータ（不図示）からの駆動力により矢印Ｂ方向に回転駆動される。この加圧ローラ５２の回転に伴って定着ローラ５１が矢印Ａ方向に従動回転する。
磁束発生部５３は、励磁コイル５３１と、メインコア５３２と、センターコア５３３と、裾コア５３４と、コイルボビン５３５と、カバー５３６とを有し、定着ローラ５１の軸方向に沿うように配置される。
【００２３】
コイルボビン５３５は、定着ローラ５１の表面に対向する部分が定着ローラの周方向に沿って円弧状に湾曲するとともに、定着ローラ５１の周面との間に所定の間隔、例えば、３mmの間隔があくように、長手方向両端部が図示しないフレームなどにより固定されている。
励磁コイル５３１は、用紙Ｓの幅方向に沿って長く延びるとともに横断面が円弧状の形状になるようにコイルボビン５３５に巻かれている。
【００２４】
励磁コイル５３１は、図示しない、公知の高周波インバータを含む励磁コイル駆動回路に接続され、励磁コイル駆動回路から供給される交流電力により、磁束を発生し、定着ローラ５１の電磁誘導発熱層５１４を発熱させる。
メインコア５３２、センターコア５３３および裾コア５３４は、それぞれ高透磁率のフェライトなどからなり、励磁コイル５３１により発生された磁束を定着ローラ５１に導く。
【００２５】
定着ローラ５１の表面に導かれた磁束は、定着ローラ５１の電磁誘導発熱層５１４における、磁束発生部５３に対向する部分を主として通過し、この部分に渦電流を発生させて電磁誘導発熱層５１４を発熱させる。ここで発生した熱は、定着ローラ５１の回転により定着ニップ５５の位置で加圧ローラ５２に伝わることにより定着ニップ５５の温度が昇温される。
【００２６】
なお、図示していないが、定着部５には、定着ローラ５１の幅方向中央部の表面温度を検出するためのセンサが別途配置されており、制御部６はこのセンサの検出信号により定着ローラ５１の現在の温度を検出し、この検出温度に基づき定着ニップ５５の温度が目標温度に維持されるように励磁コイル５３１への電力供給を制御する。
＜定着ローラの構成＞
図４（ａ）は、本実施の形態に係る定着ローラ５１の定着ベルト５５０を除いた芯金５６０の周辺部分を、その軸心を通る平面で切断したときの断面図を示す。
【００２７】
同図に示すように、定着ローラ５１の芯金は、円柱状の芯金本体５１２の両端部に、同じく円柱状で、外径が芯金本体５１２よりも小さい被軸受部５１１が、芯金本体５１２の端面に形成された嵌合穴５１２１に同軸上に無理嵌めされてなる。この際、適当な接着剤を使用して芯金本体５１２と被軸受部材５１１をより強固に接合するようにしてもよいし、また、摩擦溶接により両者を接合するようにしてもよい。
【００２８】
芯金本体５１２は、非磁性体であって低抵抗の導電材料からなる。非磁性であるため、漏れ磁束がこの部分に集束することはなく、また、低抵抗の導体であるため、たとえ一部の漏れ磁束が芯金本体５１２内を通過して渦電流が発生したとしても、その渦電流損による熱発生よりも、侵入する磁束を打ち消す方向の磁束の発生に寄与するため、磁束密度がますます低下して発熱がより抑制される（消磁効果）。これにより芯金の発熱に起因する弾性体層５１３の破壊を有効に防止することができる。
【００２９】
なお、上記消磁効果を十分発揮するためには、当該材料の体積抵抗率が5×10-8Ωｍ以下であることが望ましい。
このような材料として、たとえば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）などが考えられるが、コスト面からいえば、銅やアルミニウムが優れているのはいうまでもない。
【００３０】
しかしながら、上記のような非磁性体材料は、一般的に硬度が低いので、本実施の形態では、被軸受部５１１を別材料として、上記芯金本体５１２の材料よりも硬度の大きな材料が使用される。具体的に例えば、図５に示すように、ビッカース硬度が１８０〜２８０の鉄（炭素鋼）やビッカース硬度が１４５〜１８５のステンレスなどの金属材料を用いるようにしている。
【００３１】
このように非軸受部５１１の部材を芯金本体５１２の材料よりも硬度の高い材料（以下、「高硬度材料」という。）で形成することにより、その軸受部材５４との接触部位における耐摩耗性を維持できるので、従来の芯金全体を鉄などで構成した場合と同等な耐久性を得ることができる。
図４（ｂ）から図４（ｆ）は、上記定着ローラ５１の芯金部分の変形例を示す断面図である。
【００３２】
まず、図４（ｂ）では、高硬度材料で形成された円筒状の被軸受部材５１１を、非磁性体材料で形成された芯金本体５１２と同軸上に配置して、螺子５３１により螺子止め固定するように構成している。螺子止め固定に限定されず、他の方法、例えば、摩擦溶接により固定することとしてもよい。
図４（ｃ）の構成では、被軸受部５１１は、芯金本体５１２より大きな外径のフランジ５１１１を有しており、当該フランジ５１１１が芯金本体５１２のそれぞれの端面全体で接合するようにしている。図ではフランジ５１１１を芯金本体５１２の両端部に螺子止めにより固定するようにしているが、両者を摩擦溶接により接合するようにしても構わない。
【００３３】
この変形例では、図４（ａ）、（ｂ）の構成に比べ、接合面積を大きくすることができるので、被軸受部５１１と芯金本体５１２の接合強度を高めることができるという利点がある。なお、フランジ５１１１は非磁性体ではないので、芯金本体５１２よりは発熱しやすいが、弾性体層５１３と接するのはわずかであるし、また、芯金本体５１２に熱を奪われるので、弾性体層５１３を早期に劣化させるまでには至らない。このことは、図４（ｄ）の場合でも同様である。
【００３４】
図４（ｄ）に示す例は、被軸受部５１１に芯金５１２と同径のフランジ５１１２を設けた例である、フランジ部分と芯金５１２端面との結合は、摩擦溶接や溶融接着によりなされる。
図４（ｅ）に示す例は、非磁性体からなる円筒状の芯金本体５１２の中空部分に、長さが芯金本体５１２よりも長い、高硬度材料からなる軸体を圧入し、その両端部の突出した部分を被軸受部５１１とするものである。
【００３５】
本例では、定着ローラ５１の軸芯が強度の高い材質で構成されるので、加圧ローラ５２からの押圧に対する芯金全体の強度を高めることができる。
図４（ｆ）に示す例では、中実で非磁性体からなる芯金本体５１２の両端部から芯金本体５１２と同軸上に軸部５１２２が延設されており、この軸部５１２２に、高硬度材料からなる円筒状部材５１１３が外嵌されて、被軸受部５１１が形成されている。
【００３６】
このように被軸受部５１１の少なくとも最外層部材が高硬度材料で形成されていれば、軸受部材５４との接触における磨耗を抑制して、耐久性を向上できる。さらには、被軸受部５１１の最外層のうち少なくとも、軸受部材と実際に接触する部分のみが高硬度材料で形成されているだけでも耐磨耗の効果が得られる。
また、被軸受部５１１の周面を厚み100μｍ程度に鉄メッキし、非当接部分を非磁性体で、低抵抗の導電材料（例えば、アルミニウム）で構成するようにしてもよい。
【００３７】
反対に芯金全体を高硬度材料で構成し、芯金本体部の外周部を非磁性体金属で、厚み100μｍ程度でメッキするようにしてもある程度の効果が得られる。この方法は、非磁性体として金や銀を選択した場合でもそれほど負担なく構成できるという利点がある。
なお、上記各例において、芯金本体や被軸受部は、必ずしも中実でなくてもよく、中空の構造であってもよい。
＜その他の変形例＞
以上、本発明を種々の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が、上記実施の形態に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を考えることができる。
（１） 上記実施の形態では、電磁誘導発熱層５１４としてニッケルなどの磁性体金属を用いたが、整磁合金層を用いることとしてもよい。整磁合金層としては、例えば、ニッケルと鉄の合金で、厚みが約30〔μｍ〕のものを用いることができる。
【００３８】
この整磁合金は、予め設定されたキュリー温度を超えると強磁性から非磁性になる特性を有し、これにより磁束発生部５３からの磁束が電磁誘導発熱層５１４に集束せず、磁束密度が低下して、電磁誘導発熱層５１４の過剰の発熱が抑えられる。小サイズの記録シートを連続して定着ニップに通紙する場合において、当該通紙部分が所定の定着温度以上になるように磁束発生部５３を動作させると、熱が奪われない非通紙部分で過度に温度上昇するおそれがある。
【００３９】
しかし、上記キュリー温度を定着温度より若干上回る程度に設定しておくと、温度が上昇してキュリー温度に到達すると当該箇所の整磁合金が非磁性となるため、非通紙部分の温度が過度に上昇するのが押さえられる（自動温度制御）。
（２）上記の実施の形態では、定着ローラ５１に電磁誘導発熱層５１４を設けて当該層を磁束発生部５３から発せられる磁束により発熱させて、定着ニップ５５を加熱することとしたが、図６に示すように、電磁誘導発熱層を定着ローラに設けず、定着ローラの外側に無端状の定着ベルト５１７を設け、定着ローラを、定着ベルト５１７の外側から当該ベルトを介して加圧ローラ５２で押圧して当該ベルト表面と加圧ローラ５２の間に定着ニップ５５を確保し、定着ベルト５１７を磁束発生部５３から電磁誘導加熱することとしてもよい。
【００４０】
図６に示す定着部５Ｂでは、定着ローラ５１Ｂは、芯金、弾性体層５１３、離型層５１６がこの順に積層されて構成され、定着ベルト５１７は、電磁誘導発熱層５１４と、弾性体層５１５と、離型層５１６がこの順に積層されてなる（図３の構成要素と同一の構成要素については同一番号を付している）。
さらに、定着部５Ｂには、定着ベルト５１７の裏面に接触して、Ａ方向に周回駆動される定着ベルト５１７をその周回方向に案内する規制板５１８が設けられている。
【００４１】
図４に示す各構成の芯金は、上記定着ベルトを備える定着部５Ｂに対しても同様に適用できる。
（３）上記実施の形態においては、被軸受部５１１の材料の具体例として、金属材料を示したが、被軸受部５１１の材料としては金属材料に限定されず、芯金本体５１２よりも硬度が高い材料であれば、非金属材料であってもよい。使用可能な非金属材料としては、たとえば炭化珪素などが考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、定着ベルトを用いる定着装置及びこれを用いる画像形成装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】プリンタ１の全体の構成を示す断面概略図である。
【図２】定着部５の構成を示す部分断面斜視図である。
【図３】定着部５の要部を示す横断面図である。
【図４】本実施の形態及びその変形例に係る定着ローラ５１における芯金の周辺部分を、その軸心を通る平面で切断したときの断面図である。
【図５】芯金構成材料の具体例を示す。
【図６】定着部５の変形例（定着部５Ｂ）の要部を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ プリンタ
３ 画像プロセス部
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ 作像部
４ 給紙部
５ 定着部
６ 制御部
１０ 露光部
１１ 中間転写ベルト
１２ 駆動ローラ
１３ 従動ローラ
３１Ｙ〜３１Ｋ 感光体ドラム
３２Ｙ〜３２Ｋ 帯電器
３３Ｙ〜３３Ｋ 現像器
３４ 一次転写ローラ
３５Ｙ〜３５Ｋ クリーナ
４１ 給紙カセット
４２ 繰り出しローラ
４３ 搬送路
４４ タイミングローラ対
４５ 二次転写ローラ
４６ 二次転写位置
５１ 定着ローラ
５２ 加圧ローラ
５３ 磁束発生部
５４ 軸受部材
５５ 定着ニップ
７１ 排出ローラ対
７２ 排出トレイ
５１１ 被軸受部
５１２ 芯金本体
５１３、５１５、５２２ 弾性体層
５１４ 電磁誘導発熱層
５１６、５２３ 離型層
５２１ 芯金
５３１ 励磁コイル
５３２ メインコア
５３３ センターコア
５３４ 裾コア
５３５ コイルボビン
５３６ カバー
５５０ 定着ベルト
５１１１、５１１２ フランジ
５１１３ 円筒状部材
５１２１ 嵌合穴
５１２２ 軸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のベルトの内側に配された第１ローラを、前記ベルトの外側から当該ベルトを介して第２ローラで押圧して、当該ベルト表面と第２ローラの間に定着ニップを形成すると共に、前記ベルトを電磁誘導により加熱して、未定着画像の形成されたシートを前記定着ニップに通し、当該未定着画像を熱定着する定着装置であって、
前記第1のローラは、その周面に弾性体層が形成された芯金本体と、芯金本体の両端部に形成され、軸受部材により軸受けされる被軸受部とを有し、
前記芯金本体の少なくとも最外周面が非磁性体の第1の材料で形成されると共に、前記被軸受部の、少なくとも、軸受け部材と当接する部分の最外周面が、前記第１の材料よりも硬度が大きい第２の材料で形成されていること
を特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第１のローラは、前記被軸受部の全体が前記第２の材料で形成され、これを芯金本体と同軸上に組み合わせて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】
前記被軸受部は、前記芯金本体の両端部から軸方向に延びる軸体に、前記第２の材料からなる円筒状部材が外嵌されて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４】
前記第１のローラの芯金本体は、芯金基体に前記第１の材料からなる円筒状部材が外嵌されてなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記第１のローラの芯金本体は、芯金基体の外周面に前記第１の材料からなるメッキ層が形成されてなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記第１の材料は、体積抵抗率が５×１０−８Ωｍ以下である
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記第２の材料は、ビッカース硬度が１４５以上の材料である
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記第１の材料は、銅、アルミニウム、銀、金のうちいずれかの金属であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記第２の材料は、炭素鋼もしくはステンレスであることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【請求項１】
無端状のベルトの内側に配された第１ローラを、前記ベルトの外側から当該ベルトを介して第２ローラで押圧して、当該ベルト表面と第２ローラの間に定着ニップを形成すると共に、前記ベルトを電磁誘導により加熱して、未定着画像の形成されたシートを前記定着ニップに通し、当該未定着画像を熱定着する定着装置であって、
前記第1のローラは、その周面に弾性体層が形成された芯金本体と、芯金本体の両端部に形成され、軸受部材により軸受けされる被軸受部とを有し、
前記芯金本体の少なくとも最外周面が非磁性体の第1の材料で形成されると共に、前記被軸受部の、少なくとも、軸受け部材と当接する部分の最外周面が、前記第１の材料よりも硬度が大きい第２の材料で形成されていること
を特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第１のローラは、前記被軸受部の全体が前記第２の材料で形成され、これを芯金本体と同軸上に組み合わせて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】
前記被軸受部は、前記芯金本体の両端部から軸方向に延びる軸体に、前記第２の材料からなる円筒状部材が外嵌されて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４】
前記第１のローラの芯金本体は、芯金基体に前記第１の材料からなる円筒状部材が外嵌されてなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記第１のローラの芯金本体は、芯金基体の外周面に前記第１の材料からなるメッキ層が形成されてなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記第１の材料は、体積抵抗率が５×１０−８Ωｍ以下である
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記第２の材料は、ビッカース硬度が１４５以上の材料である
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記第１の材料は、銅、アルミニウム、銀、金のうちいずれかの金属であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記第２の材料は、炭素鋼もしくはステンレスであることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２９４４９７（Ｐ２００９−２９４４９７Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４８９９７（Ｐ２００８−１４８９９７）
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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