JP2001034097A - 誘導加熱定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小サイズの用紙に定着する場合などに、非通
紙部分における温度上昇を抑え、定着温度を安定させる
ことのできる誘導加熱定着装置を提供する。 【解決手段】 閉磁路を形成する閉磁路鉄心１７と、閉
磁路鉄心１７に鎖交するように巻回され、導電性部材に
周方向に沿う誘導電流を生じさせる磁束を生成する主誘
導コイル１４ａと、主誘導コイル１４ａの端部に設けら
れ、導電性部材に周方向に沿う誘導電流を生じさせる磁
束を生成する少なくとも一つの副誘導コイル１４ｂと、
を有することを特徴とする誘導加熱定着装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子写真式
の複写機、プリンタおよびファクシミリなどに用いられ
る定着装置に関し、さらに詳しくは、低周波誘導加熱を
利用してトナー像を記録媒体に定着する定着装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式の複写機、プリンタおよびフ
ァクシミリなどの画像形成装置には、記録媒体である用
紙ないし転写材などのシート上に保持されたトナー像を
シートに定着させる定着装置が設けられている。

【０００３】定着装置には種々の方式があるが、近年の
省エネルギー化の要請に応えるべく、ハロゲンランプを
熱源とする定着装置よりも変換効率の高い誘導加熱方式
の定着装置が提案されている。

【０００４】誘導加熱方式の定着装置は、例えば特開平
１０−２０７２６５号公報に開示されているように、固
定されもしくは移動する中空形状をなす導電性部材と、
この導電性部材の中空部に一部が挿通され、閉磁路を形
成する閉磁路鉄心と、この閉磁路鉄心に巻回された誘導
コイルとを有し、誘導コイルに電流を流すことで、前記
導電性部材に周方向に沿う誘導電流を生じさせる磁束を
生成し、これにより電導性部材を誘導加熱するものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、画像形成装
置では様々な大きさの用紙に画像を形成する。したがっ
て、定着装置においても様々な大きさの用紙に対して定
着動作を行わなければならない。

【０００６】上述した従来の誘導加熱方式の定着装置で
は、小サイズの用紙を通紙した場合、非通紙部分が生
じ、この部分では用紙が通過しないため用紙による熱逃
げがないので、温度上昇が著しくなり、閉磁路鉄心の透
磁率が変化し、定着温度が不安定になるといった問題が
ある。また、非通紙部分における過度の温度上昇は、そ
の部分の誘導コイルや導電性部材の劣化を速める原因に
なる。

【０００７】さらに、従来の誘導加熱方式の定着装置で
は、両端部が中央部分より冷えやすいため、最大通紙幅
の用紙が通紙されたときでも全体が均一な温度となるよ
うに、最大通紙幅より広い範囲を加熱するようにしてい
る。このため、誘導コイル長を最大通紙幅よりも長くす
る必要があり、定着装置が大きくなってしまうという問
題もある。

【０００８】そこで、本発明の目的は、小サイズの用紙
に定着する場合などに、非通紙部分における温度上昇を
抑え、通紙幅全体の定着温度を安定させることのできる
誘導加熱方式の定着装置を提供することである。

【０００９】また、第２の目的は、最大通紙幅相当の誘
導コイル長で、中央部から両端部まで定着に適した温度
を保つことができる誘導加熱方式の定着装置を提供する
ことである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記す
る手段により達成される。

【００１１】（１）固定されもしくは移動する中空形状
をなす導電性部材と、前記導電性部材に、トナーを保持
した記録媒体を直接的もしくは間接的に密着させる加圧
部材と、前記導電性部材内の中空部に一部が挿通され、
閉磁路を形成する閉磁路鉄心と、前記閉磁路鉄心に鎖交
するように巻回され、前記導電性部材に周方向に沿う誘
導電流を生じさせる磁束を生成する主誘導コイルと、前
記主誘導コイルの端部に設けられ、前記導電性部材に周
方向に沿う誘導電流を生じさせる磁束を生成する少なく
とも一つの副誘導コイルと、を有することを特徴とする
誘導加熱定着装置。

【００１２】（２）前記副誘導コイルは、前記主誘導コ
イルよりも巻線密度が高いことを特徴とする。

【００１３】（３）前記副誘導コイルは、前記主誘導コ
イルの励磁方向に対し、正方向または逆方向、あるいは
正逆両方向の励磁ができることを特徴とする。

【００１４】（４）前記副誘導コイルの励磁方向は、通
紙される用紙のサイズまたは定着温度、あるいは用紙サ
イズと定着温度の両方に応じて切り換えられることを特
徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して、
本発明の一実施の形態を説明する。

【００１６】《実施形態１》図１は、本発明に係る誘導
加熱定着装置を組み込んだ画像形成装置としての複写機
を示す概略構成図である。

【００１７】複写機１００は、図示するように、原稿を
読み取るイメージスキャナ部１０１と、信号処理を行う
信号処理部１０２と、イメージスキャナ部１０１で読み
取られた原稿画像に対応した画像を記録媒体としての用
紙１０にプリント出力するプリンタ部１０３と、これら
各部を配置ないし収納するケーシング１０４とを有す
る。

【００１８】イメージスキャナ部１０１において、プラ
テンガラス１０５上に載置された原稿は、プラテンカバ
ー１０６で押さえられるが、図示しない自動原稿送り装
置を装着するときには、プラテンカバー１０６に代えて
自動原稿送り装置が取り付けられる。プラテンガラス１
０５上の原稿はランプ１０７で照明され、原稿で反射し
た光は、ミラー１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃおよび集
光レンズ１０９を経てＣＣＤラインイメージセンサ１１
０上に像を結び、イメージ情報に変換されて信号処理部
１０２に送られる。第１スライダ１１２および第２スラ
イダ１１３は、スキャナモータ１１１を駆動することに
より、ラインイメージセンサ１１０の電気的走査方向
（主走査方向）に対して垂直方向（副走査方向）に機械
的に動き、原稿全面を走査する。このとき第１スライダ
１１２は速度ｖで移動し、第２スライダ１１３は速度ｖ
／２で移動する。

【００１９】信号処理部１０２は、ラインセンサ１０９
で読み取った信号を電気的に処理し、プリンタ部１０３
に送る。

【００２０】プリンタ部１０３は、レーザ発生器１１５
と、像担持体としての感光体ドラム１１６と、を備え、
回転する感光体ドラム１１６の周辺には、帯電装置とし
ての帯電ローラ１１７と、現像装置１１８と、転写装置
としての転写ローラ１１９と、用紙１０の除電および分
離装置である除電針１２０と、感光体ドラム１１６上の
残留トナーを除去するクリーニング装置１２１と、が配
置されている。レーザ発生器１１５は、信号処理部１０
２から送られてくる画像信号のレベルに応じて半導体レ
ーザを駆動変調する。レーザ光は、図示しないポリゴン
ミラー、ｆ−θレンズおよび折り返しミラーなどを経由
し、帯電ローラ１１７と現像装置１１８との間の位置
で、感光体ドラム１１６に照射される。感光体ドラム１
１６上に形成された静電潜像は、現像装置１１８におい
てトナーで現像される。

【００２１】一方、ケーシング１０４に着脱自在に取り
付けられる給紙カセット１２５には、複数枚の用紙１０
が積層した状態で収納されている。給紙カセット１２５
内の用紙１０は、給紙ローラ１２６により１枚ずつ捌か
れて給紙され、タイミングローラ１２７により所定のタ
イミングで、感光体ドラム１１６と転写ローラ１１９と
の間の転写位置に向けて送り込まれる。感光体ドラム１
１６上に現像された像は、転写ローラ１１９によって用
紙１０に転写される。転写後の用紙１０は、感光体ドラ
ム１１６から分離され、定着装置１２８に向けて搬送ベ
ルト１２９により搬送される。用紙１０上に転写された
未定着のトナーが定着装置１２８において固定され、ト
ナーが定着された用紙１０は、排紙トレー１２９に排紙
される。なお、本実施形態の定着装置１２８は低周波誘
導加熱方式によるものであり、構成については後述す
る。

【００２２】転写ローラ１１９によって用紙１０への転
写が終了すると、感光体ドラム１１６上は、図示しない
クリーナ前チャージャーでマイナス極性に帯電され、ク
リーニング装置１２１にて残留トナーが除去され、イレ
ーサによって残留電荷が除電される。その後、感光体ド
ラム１１６上は、帯電ローラ１１７によって再度帯電さ
れ、レーザ光による潜像形成を受け、現像装置１１８に
よって現像され、図示しない転写前イレーサによって非
現像領域の電荷が除電される。

【００２３】図２は、誘導加熱定着装置を示す構成図、
図３は、同定着装置の要部を示す断面図である。

【００２４】誘導加熱定着装置１２８は、用紙１０上に
保持されたトナー１１を加熱溶融して当該用紙１０に定
着させるものであり、非回転の状態に固定され中空形状
をなす昇温部材（導電性部材に相当する）１２と、トナ
ーを保持した用紙１０を昇温部材１２に間接的に密着さ
せる加圧ローラ（加圧部材に相当する）１３と、固定さ
れた昇温部材１２と加圧ローラ１３との間に介在されて
用紙１０を搬送する搬送ベルト２０と、昇温部材１２を
誘導加熱するコイル１４と、を有する。ここでコイル１
４は、後述するように、第１誘導コイル１４ａと第２誘
導コイル１４ｂよりなる（図４参照）。

【００２５】搬送ベルト２０は、図２中矢印ａ方向に移
動可能に設けられ、加圧ローラ１３は、搬送ベルト２０
および用紙１０の移動に伴って従動回転する。

【００２６】昇温部材１２は、導電性の中空パイプであ
り、例えば、炭素鋼管、ステンレス合金管あるいはアル
ミニウム管、鉄などによって形成され、加圧ローラ１３
からの圧接力に対して十分な機械的強度を確保できる範
囲内で、かつ、熱容量を確保できる肉厚で形成されてい
る。昇温部材１２の両端は、図示しない定着ユニットの
フレームに固定されている。特に、昇温部材１２を矩形
形状に形成し、加圧ローラ１３に対向する面を平坦部２
１にしてある。この平坦部２１により、昇温部材１２と
加圧ローラ１３との間で用紙１０を挟持するニップ幅な
いしニップ領域Ｎを拡大している。

【００２７】加圧ローラ１３は、軸芯１５と、当該軸芯
１５の周囲に形成されたシリコンゴム層１６とから構成
されている。シリコンゴム層１６は、表面から用紙１０
が離れ易い離型性を有すると共に、耐熱性を有するゴム
層である。加圧ローラ１３は、図示しないばね材によ
り、昇温部材１２に向かう方向に押圧されている。

【００２８】搬送ベルト２０は、矩形形状の昇温部材１
２の外周面に巻き付けられ、図示しない駆動ローラが当
接している。この駆動ローラに接続されたモータなどの
図示しない駆動源により、搬送ベルト２０は、昇温部材
１２をガイド盤としながら回転移動する。搬送ベルト２
０は、誘導発熱することがないように、可撓性を有する
耐熱性樹脂などの絶縁物から形成されている。また、搬
送ベルト２０の外周表面には、用紙１０を分離し易くす
るために、フッ素樹脂をコーティングして、トナーに対
して良好な離型性と耐熱性とを有する離型層が形成され
ている。

【００２９】この誘導加熱定着装置１２８はさらに、閉
磁路を形成する矩形状のコア１７（閉磁路鉄心に相当す
る）を有し、このコア１７の一部が昇温部材１２内の中
空部１２ａを貫通している。コア１７は、通常のトラン
スなどに用いられているいわゆる鉄心であり、例えば、
珪素鋼板積層鉄心のように高透磁率のものが好ましい。

【００３０】図４は、本実施形態１に係るコイル部分を
示す要部断面図である。

【００３１】前記コイル１４は、第１誘導コイル１４ａ
（主誘導コイル、以下同様）と第２誘導コイル１４ｂ
（副誘導コイル）からなり、共にコア１７に挿通され、
昇温部材１２の内部に配置されている。第１誘導コイル
１４ａ（主誘導コイル、以下同様）は最大通紙幅に相当
する部分に巻回され、第２誘導コイル１４ｂ（副誘導コ
イル）は最小通紙幅部分以外の両端部に巻回されてい
る。これらのコイル１４ａおよび１４ｂは共に、巻線１
８を螺旋状に巻回して形成されて、その巻き回し方向が
互いに逆となるようにしている。なお、この点について
は後に詳細に説明する。

【００３２】また、コイル１４ａおよび１４ｂを形成す
る巻線１８は、表面に融着層と絶縁層を持つ通常の単一
導線が用いられる。なお、コイル１４の中には断熱層２
２が設けられ、昇温部材１２やコイル１４で生じた熱が
コア１７に伝達されないようにしてある。

【００３３】このような定着装置の基本的な動作は、ま
ず、電源回路から５０〜６０Ｈｚ程度の交流がコイル１
４に印加されて通電すると、昇温部材１２に周方向に沿
う誘導電流を生じさせる磁束がコア１７に生成される。
これにより、昇温部材１２は定着に適した温度（例え
ば、１５０〜２００℃）になるまで、低周波誘導によっ
て加熱される。未定着のトナー１１を保持した用紙１０
は、図２中矢印ｂで示すように右方向から搬送され、昇
温部材１２と加圧ローラ１３との接触部であるニップ部
１９に向けて送り込まれる。用紙１０は、加熱された昇
温部材１２の熱と、加圧ローラ１３から作用する圧力が
加えられながら、ニップ部１９で挟持されつつ搬送され
る。これにより、未定着トナー１１が用紙１０上に定着
される。トナー１１は、用紙１０の両面のうち、搬送ベ
ルト２０と接触する側に保持されている。ニップ部１９
を通過した用紙１０は、用紙自体のコシの強さで搬送ベ
ルト２０から自然に分離し、図２中左方向に搬送され
る。この用紙１０は、排紙ローラによって搬送され、排
紙トレイ１２９上に排出される。

【００３４】以上のように構成された誘導加熱定着装置
の動作原理はトランスと同様であり、コイル１４が入力
側の１次側コイル（Ｎ巻き）に相当し、昇温部材１２が
出力側の２次側コイル（１巻き）に相当する。そして、
１次側コイル（コイル１４）に５０〜６０Ｈｚ程度の交
流電圧Ｖ１を印加すると、１次側コイルに電流Ｉ１が流
れる。これにより生じた磁束φが閉磁路を形成するコア
１７に流れ、その磁束φによって２次側コイル（昇温部
材１２）に誘導起電力Ｖ２が生じ、昇温部材１２の周方
向に沿って電流Ｉ２が流れる。コア１７によって閉磁路
が形成されているため原理的には漏れ磁束がなく、１次
側エネルギーＶ１×Ｉ１と、２次側エネルギーＶ２×Ｉ
２とがほぼ等しくなる。

【００３５】この誘導加熱が行われる系において発熱す
る部分は、一つ目は、１次側コイルの銅線内の銅損によ
るコイルの発熱すなわちコイル１４自体の発熱、二つ目
に２次側コイルの銅線内の銅損によるコイルの発熱すな
わち昇温部材１２の誘導加熱による発熱、三つ目にコア
内部に生じるジュール熱損とヒステリシス損によるコア
１７の発熱である。誘導加熱定着装置は、上記一つ目と
三つ目の発熱がエネルギーロスとなるためこれらの発熱
を極力抑える一方、二つ目の銅損を利用して昇温部材１
２を発熱させるようにしたものである。

【００３６】図５は、前記第１誘導コイル１４ａと第２
誘導コイル１４ｂへ電力を供給するための回路構成を示
す図面である。

【００３７】図示するように、第１誘導コイル１４ａと
第２誘導コイル１４ｂは並列に接続されており、第１誘
導コイル１４ａと電源５０の間にスイッチである第１Ｓ
ＳＲ（ソリッドステートリレー）５１が設けられてお
り、第１誘導コイル１４ａと第２誘導コイル１４ｂの間
に第２ＳＳＲ５２が設けられている。そして、第１ＳＳ
Ｒ５１および第２ＳＳＲ５２は、制御手段としてのＣＰ
Ｕ５３に接続されている。

【００３８】ここで、ＳＳＲを用いたのは、誘導コイル
に供給する電力として商用電源からの電力をそのまま用
いているため、ＣＰＵや他の制御系などの電気系統に、
商用電源から雑音が入るのを防止し、また、故障の場合
などに、商用電源からの電力が直接他の電気系統に入ら
ないようにするためである。なお、ＳＳＲに代えて、例
えばフォトカプラを用いるなど、誘導コイルの電気系統
と他の電気系統とを電気的に分離して制御できるもので
あれば、どの様なものを用いても良い。

【００３９】ＣＰＵ５３は、定着装置の温度を検出する
温度センサ（不図示）からの定着温度情報、および用紙
幅を検出する用紙サイズセンサ（不図示）からの用紙サ
イズ情報などを元に第１ＳＳＲ５１および第１ＳＳＲ５
１をスイッチングする。

【００４０】ＣＰＵ５３のスイッチングによって、第１
ＳＳＲ５１および第２ＳＳＲ５２がオンとなったとき
は、第１誘導コイル１４ａおよび第２誘導コイル１４ｂ
には、同じ方向に電流が流れる。

【００４１】したがって、前述したように第１誘導コイ
ル１４ａと第２誘導コイル１４ｂが互いに逆方向に巻き
回されているため、両方に電流が流されたとき、その励
磁方向が互い逆となり、発生する磁束を打ち消しあうも
のとなる。

【００４２】ＣＰＵ５３は、用紙幅センサからの情報に
より小サイズの用紙が来たときには、第１誘導コイル１
４ａと第２誘導コイル１４ｂの両方に電流が流れるよう
に、第１ＳＳＲ５１および第２ＳＳＲ５２を共にオンに
する。これにより、小サイズ用紙に定着するときに生じ
る非通紙部分（図４参照）では第１誘導コイル１４ａと
第２誘導コイル１４ｂで発生する磁束が互いに打ち消し
あうため、この部分では昇温部材１２の誘導発熱が起こ
らず、この非通紙部分における過度の昇温を防止するこ
とができる。

【００４３】《実施形態２》本実施形態２は、誘導コイ
ルへ電力を供給するための回路構成を変えて、第２誘導
コイルの励磁方向を、第１誘導コイルの励磁方向に対し
て正逆両方向に切り換え可能としたものである。なお、
画像形成装置としての複写機や定着装置の全体構成など
は前述した実施形態１と同様であるので、これらの説明
は省略する。

【００４４】図６は、本実施形態２に係る電力供給回路
の構成を示す図面である。

【００４５】図示するように、この回路は、第１誘導コ
イル１４ａへの電力供給を制御する第１ＳＳＲ５１と、
第２誘導コイル１４ｂへの電力供給を制御する第２〜５
ＳＳＲ６２〜６５を有する。各ＳＳＲ６２〜６５は前述
の実施形態１と同様にＣＰＵ５３からの信号によりスイ
ッチングされている。なお、第２誘導コイル１４ｂの巻
き回し方向は第１誘導コイル１４ａと同じ方向としてい
る。また、第１誘導コイル１４ａのコイル長は最大通紙
幅と同じにしてある。

【００４６】本実施形態２では、第１ＳＳＲ５１をオン
すると共に、第２ＳＳＲ６２および第４ＳＳＲ６４をオ
ン（このとき第３および第５ＳＳＲはオフ）すること
で、第２誘導コイル１４ｂには、第１誘導コイル１４ａ
と同じ方向に電流が流れて、励磁方向が同じになる。し
たがって、第２誘導コイル１４ｂがある両端部は中央部
よりも強く誘導加熱される。一方、第１ＳＳＲ５１をオ
ンすると共に、第３ＳＳＲ６３および第５ＳＳＲ６５を
オン（このとき第２および第４ＳＳＲはオフ）すること
で、第２誘導コイル１４ｂには、第１誘導コイル１４ａ
と逆方向に電流が流れて、励磁方向が逆になる。したが
って、第２誘導コイル１４ｂがある両端部は中央部より
も弱く誘導加熱される。

【００４７】ＣＰＵ５３は、最大通紙幅と同じ幅の用紙
が来たときには、第１ＳＳＲ５１をオンすると共に、第
２ＳＳＲ６２および第４ＳＳＲ６４をオンにする。これ
により、両端部には中央部より強い誘導加熱が起きるの
で、コイル長が最大通紙幅と同じであっても、両端部に
おける温度低下を防止し、用紙全体に渡り均一に定着動
作を行うことができる。

【００４８】逆に小サイズの用紙が来たとき、ＣＰＵ５
３は、第１ＳＳＲ５１をオンすると共に、第３ＳＳＲ６
３および第５ＳＳＲ６５をオンにする。これにより、両
端部での誘導加熱が弱くなるので、小サイズの用紙を通
紙したときに生じる非通紙部分での過度の昇温を抑える
ことができる。

【００４９】また、本実施形態２では、コイル長を最大
通紙幅と同じにしたことで、最大通紙幅と最小通紙幅の
間の大きさの用紙を通紙したときに、ＣＰＵ５３によ
り、第１ＳＳＲ５１をオンにして、第２〜５ＳＳＲをオ
フとすることで、非通紙部分が生じている両端部での過
度の昇温を自然に抑えることができる。

【００５０】図７は、通紙幅と定着温度分布の関係を示
す図面である。

【００５１】図において、サイズ１は最大通紙幅、サイ
ズ２は最大通紙幅より少し狭い幅、サイズ３は最小通紙
幅である。

【００５２】そして、図示曲線ａは従来のように最大通
紙幅全体を均一な定着温度とするためにコイル長を最大
通紙幅より長くしたときの温度分布であり、曲線ｂは、
本実施形態２において、最大通紙幅と同じコイル長とし
た第１誘導コイル１４ａのみによって誘導加熱したとき
の温度分布であり、曲線ｃは第２誘導コイル１４ｂを第
１誘導コイル１４ａと同方向に励磁したときの温度分布
であり、曲線ｄは第２誘導コイル１４ｂを第１誘導コイ
ル１４ａと逆方向に励磁したときの温度分布である。

【００５３】曲線ｂに示すように、最大通紙幅とコイル
長が同じ場合、両端部の温度が定着強度良好レベル（図
示点線）に達していないことが分かる。したがって、従
来は、サイズ１の用紙を定着する場合に備え、コイル長
を最大通紙幅より長くして、曲線ａに示すように、両端
部での温度低下の影響を防止していた。

【００５４】本実施形態２は、第２誘導コイル１４ｂを
第１誘導コイル１４ａと同方向に励磁をさせることで、
曲線ｃから分かるように、この両端部での温度低下を防
止し、サイズ１の用紙でも幅方向全てに定着強度良好レ
ベルの温度となるようにしたものである。

【００５５】また、本実施形態２では、サイズ２の用紙
のときには、第２誘導コイルに電流を流さないだけで、
コイル長が従来より短い分、曲線ｂから分かるように、
両端部における非通紙部分での過度の昇温を抑えること
ができる。

【００５６】さらに、本実施形態２では、サイズ３の用
紙のときには、第２誘導コイルを第１誘導コイルと逆方
向に励磁させることで、両端部の誘導加熱を弱くして、
曲線ｄから分かるように、用紙サイズが小さいことによ
り非通紙部分が大きくなった分の両端部における温度上
昇を抑えている。

【００５７】《実施形態３》本実施形態３は、さらに第
３誘導コイル（副誘導コイル）を設けたものである。な
お、本実施形態３においても、画像形成装置としての複
写機や定着装置の全体構成などは前述した実施形態１と
同様であるので、これらの説明は省略する。

【００５８】図８は、本実施形態３に係るコイル部分を
示す要部断面図である。

【００５９】図示するように、コア１７に対して最大通
紙幅と同じコイル長の第１誘導コイル１４ａと、両端部
にのみ設けられ、第１誘導コイル１４ａと逆方向に巻回
されている第２誘導コイル１４ｂと、第２誘導コイル１
４ｂよりさらに端部に設けられ、第１誘導コイル１４ａ
と同方向に巻回された第３誘導コイル１４ｃとを有す
る。

【００６０】図９は各コイルへ電力を供給する回路を示
す図面である。

【００６１】図示するように、この回路は、第１誘導コ
イル１４ａへの電力供給を制御する第１ＳＳＲ５１と、
第２誘導コイル１４ｂへの電力供給を制御する第２ＳＳ
Ｒ５２と、第３誘導コイル１４ｃへの電力供給を制御す
る第３ＳＳＲ７３と、を有する。各ＳＳＲは前述の実施
形態１と同様にＣＰＵ５３からの信号によりスイッチン
グされている。また、各ＳＳＲがオンとなったとき各コ
イルへ流れる電流は全て同じ方向である。したがって、
第１誘導コイル１４ａに対して逆方向巻きの第２誘導コ
イル１４ｂは、第１誘導コイル１４ａと逆方向に励磁
し、第１誘導コイル１４ａと同方向巻きの第３誘導コイ
ル１４ｃは、第１誘導コイル１４ａと同じ方向に励磁す
る。

【００６２】ＣＰＵ５３は、最大通紙幅と同じ幅の用紙
（サイズ１）が来たときには、第１ＳＳＲ５１をオンす
ると共に、第３ＳＳＲ７３をオンにする（このとき第２
ＳＳＲはオフ）。これにより、第３誘導コイル１４ｃ
は、第１誘導コイル１４ａと同方向に励磁するので、両
端部は中央部より強い誘導加熱が起きる。したがって、
コイル長が最大通紙幅と同じであっても、両端部におけ
る温度低下が防止され、用紙全体に渡り均一に定着動作
を行うことができる。

【００６３】ＣＰＵ５３は、最大通紙幅より少し狭い幅
の用紙（サイズ２）が来たときには、第１ＳＳＲ５１を
オンし、第２ＳＳＲ５２および第３ＳＳＲ７３をオフに
する。これにより両端部は、コイル長が最大通紙幅と同
じであることにより、自然に温度が下がり非通紙部分で
の過度の昇温が抑えられる。

【００６４】ＣＰＵ５３は、小サイズの用紙（サイズ
３）が来たときには、第１ＳＳＲ５１をオンすると共
に、第２ＳＳＲ５２をオンにする（このとき第３ＳＳＲ
はオフ）。これにより、第２誘導コイル１４ｂは、第１
誘導コイル１４ａに対して逆方向に励磁するので、誘導
加熱が弱くなり、非通紙部分で過度の昇温を抑えること
ができる。

【００６５】《実施形態４》図１０は、本実施形態４に
係る電力供給回路の構成を示す図面である。なお、この
誘導加熱定着装置を用いた複写機などの構成は実施形態
１と同様であるので、その説明は省略する。

【００６６】本実施形態４は、最大通紙幅と同じコイル
長の第１誘導コイル１４ａの両端に、それぞれ２つの副
誘導コイル（合計４個）を設けたものである。副誘導コ
イルは、第１誘導コイル１４ａに対して、一方の端部に
第１誘導コイル１４ａと逆巻の第２誘導コイル６ａと第
１誘導コイル１４ａと同巻の第３誘導コイル６ｂ、他端
部に第１誘導コイル１４ａと同巻の第４誘導コイル６ｃ
と第１誘導コイル１４ａと逆巻の第５誘導コイル６ｄで
ある。

【００６７】第１誘導コイル１４ａは第１ＳＳＲ５１に
より、第２誘導コイル６ａは第２ＳＳＲ８２により、第
３誘導コイル６ｂは第３ＳＳＲ８３により、第４誘導コ
イル６ｃは第４ＳＳＲ８４により、第５誘導コイル６ｄ
は第５ＳＳＲ８５により、それぞれ制御されている。

【００６８】各ＳＳＲ８２〜８５は、実施形態１と同様
に、ＣＰＵ５３からの信号によりスイッチングされる。

【００６９】ＣＰＵ５３は、最大通紙幅と同じ幅の用紙
（サイズ１）が来たときには、第１ＳＳＲ５１をオンす
ると共に、第２ＳＳＲ８２と第４ＳＳＲ８４をオンにす
る（このとき第３および第５ＳＳＲはオフ）。これによ
り、第２誘導コイル６ａへは第１誘導コイル１４ａと逆
方向に電流が流れ、一方、第４誘導コイル６ｃへは第１
誘導コイル１４ａと同方向に電流が流れる。このため、
第２誘導コイル６ａおよび４誘導コイル６ｃは、第１誘
導コイル１４ａと同方向に励磁し、両端部は中央部より
強い誘導加熱が起きる。したがって、コイル長が最大通
紙幅と同じであっても、両端部における温度低下が防止
され、全体に渡り均一な定着動作を行うことができる。

【００７０】ＣＰＵ５３は、最大通紙幅より少し狭い幅
の用紙（サイズ２）が来たときには、第１ＳＳＲ５１を
オンし、第２〜第５ＳＳＲ８２〜８５を全てオフにす
る。これにより両端部は、コイル長が最大通紙幅と同じ
であることにより、自然に温度が下がり非通紙部分での
過度の昇温が抑えられる。

【００７１】ＣＰＵ５３は、小サイズの用紙（サイズ
３）が来たときには、第１ＳＳＲ５１をオンすると共
に、第３ＳＳＲ８３と第５ＳＳＲ８５をオンにする（こ
のとき第２および第４ＳＳＲはオフ）。これにより、第
３誘導コイル６ｂへは第１誘導コイル１４ａと逆方向に
電流が流れ、第５誘導コイル６ｄへは第１誘導コイルと
同方向に電流が流れる。このため、第３誘導コイル６ｂ
および第５誘導コイル６ｄは、第１誘導コイル１４ａに
対して逆方向に励磁するので、誘導加熱が弱くなり、非
通紙部分での過度の昇温を抑えることができる。

【００７２】《実施形態５》図１１は、本実施形態５に
係る誘導加熱定着装置のコイル部分を示す要部断面図で
ある。なお、この誘導加熱定着装置を用いた複写機など
の構成は実施形態１と同様であるので、その説明は省略
する。

【００７３】本実施形態５は、図示するように、最大通
紙幅と同じコイル長の第１誘導コイル１４ａの最端部
に、副誘導コイルとして第２誘導コイル７ａを設け、他
の副誘導コイルとしてその内側に第３誘導コイル７ｂを
設けたものである。したがって、第２誘導コイル７ａと
第３誘導コイル７ｂは同層位置にある。

【００７４】各副誘導コイルの制御は、最大通紙幅の用
紙（サイズ１）が来たときは、第２誘導コイル７ａを第
１誘導コイル１４ａと同方向に励磁する。このとき第３
誘導コイル７ｂは励磁しない。

【００７５】また、最大通紙幅より少し狭い用紙（サイ
ズ２）が来たときは、第２および第３誘導コイル７ａお
よび７ｂはいずれも励磁しない。

【００７６】さらに小さい用紙（サイズ３）が来たとき
は、第２および第３誘導コイル７ａおよび７ｂをいずれ
も第１誘導コイル１４ａと逆方向に励磁する。

【００７７】実施形態５は、このような制御により、前
述した実施形態２〜４と同様に、用紙サイズにかかわら
ず、常に安定した定着動作を行うことができる。

【００７８】なお、第２および第３誘導コイル７ａおよ
び７ｂの励磁方向の切り換えは、各実施形態で示したよ
うに、その巻線方向に応じた電力供給回路を用いること
で行われる。

【００７９】《実施形態６》図１２は本実施形態６に係
る誘導加熱定着装置のコイル部分を示す要部断面図であ
る。なお、この誘導加熱定着装置を用いた複写機などの
構成は実施形態１と同様であるので、その説明は省略す
る。

【００８０】本実施形態６は、図示するように、第１誘
導コイル１４ａを最大通紙幅より短くし、両端部に、第
１誘導コイル１４ａよりも巻線密度を高くした第２誘導
コイル８（副誘導コイル）を最大通紙幅まで設けたもの
である。したがって、第２誘導コイル８部分では、第１
誘導コイル１４ａ部分より、同じ電力でより強い誘導加
熱を行うことができる。

【００８１】第２誘導コイル８の制御は、最大通紙幅の
用紙（サイズ１）が来たときに、第１誘導コイル１４ａ
と同方向に励磁する。一方、最大通紙幅より狭い用紙
（サイズ２）が来たときは、励磁しない。

【００８２】本実施形態６は、このような制御により、
前述した実施形態２〜４と同様に、用紙サイズにかかわ
らず、常に安定した定着動作を行うことができる。

【００８３】《実施形態７》上述した実施形態１〜６は
いずれも中央基準で通紙するタイプの定着装置である
が、本発明は片側基準で通紙するタイプの定着装置でも
好適に用いることができる。

【００８４】図１３は本実施形態７に係る誘導加熱定着
装置のコイル部分を示す要部断面図である。なお、この
誘導加熱定着装置を用いた複写機などの構成は実施形態
１と同様であるので、その説明は省略する。

【００８５】本実施形態７は、図示するように、第１誘
導コイル１４ａを最大通紙幅と同じコイル長となるよう
に設け、通紙ガイド側の端部に第２誘導コイル９ａ（副
誘導コイル）、通紙ガイドの反対側端部に第３誘導コイ
ル９ｂ（副誘導コイル）を設けたものである。

【００８６】第２誘導コイル９ａの制御は、用紙サイズ
にかかわらず、常に第１誘導コイル１４ａと同じ方向に
励磁する。これにより第１誘導コイル１４ａのコイル長
が最大通紙幅と同じであってもこの部分での温度低下を
防止することができる。

【００８７】第３誘導コイル９ｂは、最大通紙幅と同じ
幅の用紙（サイズ１）が来たときは第１誘導コイル１４
ａと同じ方向に励磁する。これにより、第１誘導コイル
１４ａのコイル長が最大通紙幅と同じであっても、最大
通紙幅と同じ幅の用紙を定着する際に、この部分での温
度低下を防止することができる。一方、最大通紙幅より
狭い用紙（サイズ２）が来たときは第１誘導コイル１４
ａと逆方向に励磁する。これにより非通紙部分における
過度の温度上昇を抑えることができる。

【００８８】本実施形態７は、このような制御により、
片側基準の定着装置でも前述した実施形態２〜６と同様
に、用紙サイズにかかわらず、常に安定した定着動作を
行うことができる。

【００８９】なお、第３誘導コイル９ｂの励磁方向の切
り換えは、各実施形態で示したように、その巻線方向に
応じた電力供給回路を用いることで行われる。

【００９０】以上本発明を適用した実施形態について説
明したが本発明はこれらの実施形態に限定されるもので
はない。例えば上述した各実施形態では、導電性部材で
ある昇温部材１２が固定されたものとしているが、これ
に代えて、この昇温部材に相当する部位に樹脂製（非導
電性）の支持部材を用い、その回りで移動する搬送ベル
トに導電性部材を用いてもよい。

【００９１】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、主誘導コ
イルの端部に少なくとも１つの副誘導コイルを設けたこ
とで、この副誘導コイルの励磁方向を変えることによ
り、端部における誘導加熱量を制御することができるの
で、小サイズの用紙に定着動作を行う際に、端部におけ
る非通紙部分での過度の温度上昇を防止することができ
るようになり、安定した定着温度が得られると共に、装
置構成部材の劣化を抑えることができる。また、主誘導
コイルの長さを最大通紙幅と同じにした場合でも端部で
の温度低下を防止して、通紙幅全体に渡り安定した定着
動作を行うことができるので、装置を小型化することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る誘導加熱定着装置を設けた複写
機の概略図。

【図２】 上記誘導加熱定着装置を示す構成図。

【図３】 上記誘導加熱定着装置の要部を示す断面図。

【図４】 実施形態１に係る誘導加熱定着装置のコイル
部分を示す要部断面図。

【図５】 実施形態１に係る誘導加熱定着装置における
電力供給回路図。

【図６】 実施形態２に係る誘導加熱定着装置における
電力供給回路図。

【図７】 通紙幅と定着温度分布の関係を示す図面。

【図８】 実施形態３に係る誘導加熱定着装置のコイル
部分を示す要部断面図。

【図９】 実施形態３に係る誘導加熱定着装置における
電力供給回路図。

【図１０】 実施形態４に係る誘導加熱定着装置におけ
る電力供給回路図。

【図１１】 実施形態５に係る誘導加熱定着装置のコイ
ル部分を示す要部断面図。

【図１２】 実施形態６に係る誘導加熱定着装置のコイ
ル部分を示す要部断面図。

【図１３】 実施形態７に係る誘導加熱定着装置のコイ
ル部分を示す要部断面図。

【符号の説明】

６ａ，７ａ，８，９ａ，１４ｂ…第２誘導コイル（副誘
導コイル）、 ６ｂ，７ｂ，９ｂ，１４ｃ…第３誘導コイル（副誘導コ
イル）、 ６ｃ…第４誘導コイル（副誘導コイル）、 ６ｄ…第５誘導コイル（副誘導コイル）、 １２…昇温部材（導電性部材）、 １４ａ…第１誘導コイル（主誘導コイル）、 １７…コア（閉磁路鉄心）、 ５１…第１ＳＳＲ、 ５２，６２，８２…第２ＳＳＲ、 ６３，７３，８３…第３ＳＳＲ、 ６４，８４…第４ＳＳＲ、 ６５，８５…第５ＳＳＲ、 ５３…ＣＰＵ、 １２８…定着装置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定されもしくは移動する中空形状をな
   す導電性部材と、 前記導電性部材に、トナーを保持した記録媒体を直接的
   もしくは間接的に密着させる加圧部材と、 前記導電性部材内の中空部に一部が挿通され、閉磁路を
   形成する閉磁路鉄心と、 前記閉磁路鉄心に鎖交するように巻回され、前記導電性
   部材に周方向に沿う誘導電流を生じさせる磁束を生成す
   る主誘導コイルと、 前記主誘導コイルの端部に設けられ、前記導電性部材に
   周方向に沿う誘導電流を生じさせる磁束を生成する少な
   くとも一つの副誘導コイルと、を有することを特徴とす
   る誘導加熱定着装置。
2. 【請求項２】 前記副誘導コイルは、前記主誘導コイル
   よりも巻線密度が高いことを特徴とする請求項１記載の
   誘導加熱定着装置。
3. 【請求項３】 前記副誘導コイルは、前記主誘導コイル
   の励磁方向に対し、正方向または逆方向、あるいは正逆
   両方向の励磁ができることを特徴とする請求項１または
   ２記載の誘導加熱定着装置。
4. 【請求項４】 前記副誘導コイルの励磁方向は、通紙さ
   れる用紙のサイズまたは定着温度、あるいは用紙サイズ
   と定着温度の両方に応じて切り換えられることを特徴と
   する請求項３記載の誘導加熱定着装置。