JP2001092283A - 定着装置 - Google Patents
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- JP2001092283A JP2001092283A JP26926199A JP26926199A JP2001092283A JP 2001092283 A JP2001092283 A JP 2001092283A JP 26926199 A JP26926199 A JP 26926199A JP 26926199 A JP26926199 A JP 26926199A JP 2001092283 A JP2001092283 A JP 2001092283A
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- induction heating
- fixing
- fixing member
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2053—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
- H05B6/14—Tools, e.g. nozzles, rollers, calenders
- H05B6/145—Heated rollers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発熱効率の最適化および均一な加熱を可能と
するとともに、安価に製造することが可能な定着装置を
提供することを目的とする。 【解決手段】 被定着部材の移動速度と等速度で移動
し、被定着部材と接触して被定着部材上の画像を加熱定
着させる無端加熱部材と、この無端加熱部材を誘導加熱
させる誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加熱手段は、
コイル部材と、このコイル部材を支持する支持部材とを
有し、前記支持部材は、前記被定着部材の移動方向に垂
直な方向に沿って、複数に分割された骨組み構造を有す
ることを特徴とする。
するとともに、安価に製造することが可能な定着装置を
提供することを目的とする。 【解決手段】 被定着部材の移動速度と等速度で移動
し、被定着部材と接触して被定着部材上の画像を加熱定
着させる無端加熱部材と、この無端加熱部材を誘導加熱
させる誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加熱手段は、
コイル部材と、このコイル部材を支持する支持部材とを
有し、前記支持部材は、前記被定着部材の移動方向に垂
直な方向に沿って、複数に分割された骨組み構造を有す
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置の定
着装置に係り、特に、加熱源として誘導加熱を用いた、
電子写真装置の定着装置に関する。
着装置に係り、特に、加熱源として誘導加熱を用いた、
電子写真装置の定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子写真装置の定着装置では、加
熱源としてハロゲンランプ等を用い、これを金属ローラ
の内側に設置し、このハロゲンランプ等によりローラを
加熱し、被定着物をこのローラに加圧接触させるために
弾性ローラを押し当て、これらのローラを回転させ、被
定着物を通過させる方式が一般的である。それ以外に、
フラッシュランプにより、非接触で加熱するものも実用
化されている。
熱源としてハロゲンランプ等を用い、これを金属ローラ
の内側に設置し、このハロゲンランプ等によりローラを
加熱し、被定着物をこのローラに加圧接触させるために
弾性ローラを押し当て、これらのローラを回転させ、被
定着物を通過させる方式が一般的である。それ以外に、
フラッシュランプにより、非接触で加熱するものも実用
化されている。
【０００３】図１１は、従来方式の定着器の全体構成の
概略を示す図である。一般に、電子写真用の定着装置
は、その内側にハロゲンランプヒータ２からなる加熱源
を配置した薄肉の金属ローラにより構成した加熱ローラ
１と、この加熱ローラ１に十分に被定着物を接触させる
ために表面を弾性部材で構成した加圧ローラ３とを具備
している。これら加熱ローラ１および加圧ローラ３は、
図示しない加圧機構により所定の接触幅を維持するよう
に支持されており、また図示しない駆動源により、この
被定着物の搬送速度とこれら２つのローラの周速が同一
となるように回転可能に支持されている。
概略を示す図である。一般に、電子写真用の定着装置
は、その内側にハロゲンランプヒータ２からなる加熱源
を配置した薄肉の金属ローラにより構成した加熱ローラ
１と、この加熱ローラ１に十分に被定着物を接触させる
ために表面を弾性部材で構成した加圧ローラ３とを具備
している。これら加熱ローラ１および加圧ローラ３は、
図示しない加圧機構により所定の接触幅を維持するよう
に支持されており、また図示しない駆動源により、この
被定着物の搬送速度とこれら２つのローラの周速が同一
となるように回転可能に支持されている。
【０００４】従来のこの方式の定着器では、ランプによ
る加熱のため、熱効率は７０％程度が限界であり、また
その構成上、加熱ローラの内側からの加熱となり、立上
がり特性が悪く、また構成が複雑となり、また小形化も
難しかった。
る加熱のため、熱効率は７０％程度が限界であり、また
その構成上、加熱ローラの内側からの加熱となり、立上
がり特性が悪く、また構成が複雑となり、また小形化も
難しかった。
【０００５】また、これらの定着装置の効率改善策とし
て、磁場発生手段とベルトを組み合わせた誘導加熱を利
用した定着装置（特開平８−７６６２０号公報）、加熱
部材としてセラミックスを用いた定着装置（特開昭５９
−３３４７６号公報）等も知られている。
て、磁場発生手段とベルトを組み合わせた誘導加熱を利
用した定着装置（特開平８−７６６２０号公報）、加熱
部材としてセラミックスを用いた定着装置（特開昭５９
−３３４７６号公報）等も知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】これらの定着装置の中
で、誘導加熱を利用した定着装置では、誘導加熱による
加熱が均一にならないため、ロ―ラに不均一な温度分布
が生じ、不均一な熱的負荷により、ローラが損傷すると
いう問題がある。これを防止するため、定着ローラの外
側と接触している部材の内、トナーが付着しやすいもの
については、回転動作に入る前に加熱する必要がある。
で、誘導加熱を利用した定着装置では、誘導加熱による
加熱が均一にならないため、ロ―ラに不均一な温度分布
が生じ、不均一な熱的負荷により、ローラが損傷すると
いう問題がある。これを防止するため、定着ローラの外
側と接触している部材の内、トナーが付着しやすいもの
については、回転動作に入る前に加熱する必要がある。
【０００７】また、インピーダンスを最適化して発熱効
率を最適化するために、コイル構成を最適化する必要が
ある。発熱効率の最適化は、省エネ効果につながる。
率を最適化するために、コイル構成を最適化する必要が
ある。発熱効率の最適化は、省エネ効果につながる。
【０００８】更に、従来のハロゲンランプを加熱源とし
て用いた定着装置では、ローラの回転軸方向の温度ムラ
に対し、配光特性を変更させることにより対応していた
が、誘導加熱を利用した定着装置においても、温度ムラ
に対する対策が必要となる。
て用いた定着装置では、ローラの回転軸方向の温度ムラ
に対し、配光特性を変更させることにより対応していた
が、誘導加熱を利用した定着装置においても、温度ムラ
に対する対策が必要となる。
【０００９】従って、本発明の目的は、発熱効率の最適
化および均一な加熱を可能とするとともに、安価に製造
することが可能な定着装置を提供することにある。
化および均一な加熱を可能とするとともに、安価に製造
することが可能な定着装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、誘導加熱手段を構成するコイル部材と支持部材の様
々な構成を有する、以下の第１〜第７の発明が提供され
る。
め、誘導加熱手段を構成するコイル部材と支持部材の様
々な構成を有する、以下の第１〜第７の発明が提供され
る。
【００１１】第１の発明は、被定着部材の移動速度と等
速度で移動し、被定着部材と接触して被定着部材上の画
像を加熱定着させる無端加熱部材と、この無端加熱部材
を誘導加熱させる誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加
熱手段は、コイル部材と、このコイル部材を支持する支
持部材とを有し、前記支持部材は、前記被定着部材の移
動方向に垂直な方向に沿って、複数に分割された骨組み
構造を有することを特徴とする定着装置を提供する。
速度で移動し、被定着部材と接触して被定着部材上の画
像を加熱定着させる無端加熱部材と、この無端加熱部材
を誘導加熱させる誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加
熱手段は、コイル部材と、このコイル部材を支持する支
持部材とを有し、前記支持部材は、前記被定着部材の移
動方向に垂直な方向に沿って、複数に分割された骨組み
構造を有することを特徴とする定着装置を提供する。
【００１２】第２の発明は、被定着部材の移動速度と等
速度で移動し、被定着部材と接触して被定着部材上の画
像を加熱定着させる無端加熱部材と、この無端加熱部材
を誘導加熱させる誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加
熱手段は、コイル部材と、このコイル部材を支持する支
持部材とを有し、前記コイル部材は複数のコイルからな
り、第１のコイルとこれに隣接する第２のコイルの接続
端子間の電圧が、第１のコイルとこれに隣接しない第３
のコイルの接続端子間の電圧よりも小さくなるように連
結したことを特徴とする定着装置を提供する。
速度で移動し、被定着部材と接触して被定着部材上の画
像を加熱定着させる無端加熱部材と、この無端加熱部材
を誘導加熱させる誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加
熱手段は、コイル部材と、このコイル部材を支持する支
持部材とを有し、前記コイル部材は複数のコイルからな
り、第１のコイルとこれに隣接する第２のコイルの接続
端子間の電圧が、第１のコイルとこれに隣接しない第３
のコイルの接続端子間の電圧よりも小さくなるように連
結したことを特徴とする定着装置を提供する。
【００１３】第３の発明は、被定着部材の移動速度と等
速度で移動し、被定着部材と接触して被定着部材上の画
像を加熱定着させる無端加熱部材と、この無端加熱部材
を誘導加熱させる誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加
熱手段は、コイル部材と、このコイル部材を支持する支
持部材とを有し、前記コイル部材は、このコイル部材を
駆動する駆動回路に接続するための一対の引き出し線を
有し、これら一対の引き出し線は、前記被定着部材の移
動方向に垂直な方向の一方の側に引き出されていること
を特徴とする定着装置を提供する。
速度で移動し、被定着部材と接触して被定着部材上の画
像を加熱定着させる無端加熱部材と、この無端加熱部材
を誘導加熱させる誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加
熱手段は、コイル部材と、このコイル部材を支持する支
持部材とを有し、前記コイル部材は、このコイル部材を
駆動する駆動回路に接続するための一対の引き出し線を
有し、これら一対の引き出し線は、前記被定着部材の移
動方向に垂直な方向の一方の側に引き出されていること
を特徴とする定着装置を提供する。
【００１４】第４の発明は、被定着部材の移動速度と等
速度で移動し、被定着部材と接触して被定着部材上の画
像を加熱定着させる無端加熱部材と、この無端加熱部材
を誘導加熱させる誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加
熱手段は、コイル部材と、このコイル部材を支持する支
持部材とを有し、前記コイル部材は、連結された複数の
コイルからなり、これら複数のコイルのそれぞれの連結
は、同一の圧着端子を用いて、前記被定着部材の移動方
向に垂直な方向の一方の側でなされており、その連結部
は、絶縁処理がなされているとともに、前記コイル部材
の内側に折り返されていることを特徴とする定着装置を
提供する。
速度で移動し、被定着部材と接触して被定着部材上の画
像を加熱定着させる無端加熱部材と、この無端加熱部材
を誘導加熱させる誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加
熱手段は、コイル部材と、このコイル部材を支持する支
持部材とを有し、前記コイル部材は、連結された複数の
コイルからなり、これら複数のコイルのそれぞれの連結
は、同一の圧着端子を用いて、前記被定着部材の移動方
向に垂直な方向の一方の側でなされており、その連結部
は、絶縁処理がなされているとともに、前記コイル部材
の内側に折り返されていることを特徴とする定着装置を
提供する。
【００１５】第５の発明は、被定着部材の移動速度と等
速度で移動し、被定着部材と接触して被定着部材上の画
像を加熱定着させる無端加熱部材と、この無端加熱部材
を誘導加熱させる誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加
熱手段は、コイル部材と、このコイル部材を支持する支
持部材とを有し、前記支持部材は、前記被定着部材の移
動方向に垂直な方向に沿って１つ以上のテーパー部また
はステップ部を有し、このテーパー部またはステップ部
に従って、前記コイル部材にテーパー部またはステップ
部が形成されていることを特徴とする定着装置を提供す
る。
速度で移動し、被定着部材と接触して被定着部材上の画
像を加熱定着させる無端加熱部材と、この無端加熱部材
を誘導加熱させる誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加
熱手段は、コイル部材と、このコイル部材を支持する支
持部材とを有し、前記支持部材は、前記被定着部材の移
動方向に垂直な方向に沿って１つ以上のテーパー部また
はステップ部を有し、このテーパー部またはステップ部
に従って、前記コイル部材にテーパー部またはステップ
部が形成されていることを特徴とする定着装置を提供す
る。
【００１６】第６の発明は、被定着部材の移動速度と等
速度で移動し、被定着部材と接触して被定着部材上の画
像を加熱定着させる無端加熱部材と、この無端加熱部材
を誘導加熱させる誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加
熱手段は、コイル部材と、このコイル部材を支持する支
持部材とを有し、前記コイル部材は、複数本のリッツ線
からなり、これら複数本のリッツ線の組合せの仕方よび
接続の仕方を変えることにより、複数の電圧での適用を
可能としたことを特徴とする定着装置を提供する。
速度で移動し、被定着部材と接触して被定着部材上の画
像を加熱定着させる無端加熱部材と、この無端加熱部材
を誘導加熱させる誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加
熱手段は、コイル部材と、このコイル部材を支持する支
持部材とを有し、前記コイル部材は、複数本のリッツ線
からなり、これら複数本のリッツ線の組合せの仕方よび
接続の仕方を変えることにより、複数の電圧での適用を
可能としたことを特徴とする定着装置を提供する。
【００１７】第７の発明は、被定着部材の移動速度と等
速度で移動し、被定着部材と接触して被定着部材上の画
像を加熱定着させる無端加熱部材と、この無端加熱部材
を誘導加熱させる誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加
熱手段は、コイル部材と、このコイル部材を支持する支
持部材とを有し、前記コイル部材の中央部分の空間の幅
を、前記被定着部材の移動方向に垂直な方向に沿って変
化させたことを特徴とする定着装置を提供する。
速度で移動し、被定着部材と接触して被定着部材上の画
像を加熱定着させる無端加熱部材と、この無端加熱部材
を誘導加熱させる誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加
熱手段は、コイル部材と、このコイル部材を支持する支
持部材とを有し、前記コイル部材の中央部分の空間の幅
を、前記被定着部材の移動方向に垂直な方向に沿って変
化させたことを特徴とする定着装置を提供する。
【００１８】上記第１の発明によると、支持部材を、被
定着部材の移動方向に垂直な方向に沿って、複数に分割
された骨組み構造を有するものとすることにより、耐熱
性の高価な材料の体積を減らし、コストダウンが図れる
とともに、熱容量を下げることができ、それによって立
ち上がり時間を加速することができ、電線温度の上昇を
防ぐことが可能となる。また、組み合わせを容易に変更
する事により、コイル特性を変化させる事も可能とな
る。
定着部材の移動方向に垂直な方向に沿って、複数に分割
された骨組み構造を有するものとすることにより、耐熱
性の高価な材料の体積を減らし、コストダウンが図れる
とともに、熱容量を下げることができ、それによって立
ち上がり時間を加速することができ、電線温度の上昇を
防ぐことが可能となる。また、組み合わせを容易に変更
する事により、コイル特性を変化させる事も可能とな
る。
【００１９】また、第２の発明によると、コイル部材を
複数のコイルにより構成し、第１のコイルとこれに隣接
する第２のコイルの接続端子間の電圧が、第１のコイル
とこれに隣接しない第３のコイルの接続端子間の電圧よ
りも小さくなるように連結したことにより、安全対策
上、絶縁処理を簡略化することが可能となり、コストダ
ウンとコイルの小型化が可能となる。
複数のコイルにより構成し、第１のコイルとこれに隣接
する第２のコイルの接続端子間の電圧が、第１のコイル
とこれに隣接しない第３のコイルの接続端子間の電圧よ
りも小さくなるように連結したことにより、安全対策
上、絶縁処理を簡略化することが可能となり、コストダ
ウンとコイルの小型化が可能となる。
【００２０】更に、第３の発明によると、コイル部材
が、このコイル部材を駆動する駆動回路に接続するため
の一対の引き出し線を有し、これら一対の引き出し線
は、被定着部材の移動方向に垂直な方向の一方の側に引
き出されていることにより、この引き出し線から発する
ノイズを防止するための部材を片側のみに集中して配置
することが可能となり、また、この引き出し線を、駆動
回路に近接する側に引き出すことにより、装置の小型化
が可能となる。
が、このコイル部材を駆動する駆動回路に接続するため
の一対の引き出し線を有し、これら一対の引き出し線
は、被定着部材の移動方向に垂直な方向の一方の側に引
き出されていることにより、この引き出し線から発する
ノイズを防止するための部材を片側のみに集中して配置
することが可能となり、また、この引き出し線を、駆動
回路に近接する側に引き出すことにより、装置の小型化
が可能となる。
【００２１】更にまた、第４の発明によると、コイル部
材が、連結された複数のコイルからなり、これら複数の
コイルのそれぞれの連結が、同一の圧着端子を用いて、
被定着部材の移動方向に垂直な方向の一方の側でなされ
ており、その連結部は、絶縁処理がなされているととも
に、コイル部材の内側に折り返されていることにより、
次のような効果が得られる。
材が、連結された複数のコイルからなり、これら複数の
コイルのそれぞれの連結が、同一の圧着端子を用いて、
被定着部材の移動方向に垂直な方向の一方の側でなされ
ており、その連結部は、絶縁処理がなされているととも
に、コイル部材の内側に折り返されていることにより、
次のような効果が得られる。
【００２２】即ち、複数のコイルを連結する場合、この
連結作業はコイル成形作業後に行われるため、線材の被
覆剥離を行う場合や、これを例えば圧着工具で接続する
場合もコイルから離れて作業する必要があり、これが引
き出し線同様にノイズの発生源となる。この接続部分を
片側に集中させることにより、ノイズを防止するための
部材を片側のみに集中して配置することが可能となり、
またこの引き出し線を駆動回路に近接する側とすること
により、装置の小型化が可能となる。
連結作業はコイル成形作業後に行われるため、線材の被
覆剥離を行う場合や、これを例えば圧着工具で接続する
場合もコイルから離れて作業する必要があり、これが引
き出し線同様にノイズの発生源となる。この接続部分を
片側に集中させることにより、ノイズを防止するための
部材を片側のみに集中して配置することが可能となり、
またこの引き出し線を駆動回路に近接する側とすること
により、装置の小型化が可能となる。
【００２３】また、ノイズを防止するための部材が大幅
に簡略化可能となり、接続部材の小型化も可能となり、
更に、コイル接続部分が他のコイルや導電性の支持部材
やノイズ対策部材と接触することによる電流のリークに
対する安全性能を向上させることが可能となる。
に簡略化可能となり、接続部材の小型化も可能となり、
更に、コイル接続部分が他のコイルや導電性の支持部材
やノイズ対策部材と接触することによる電流のリークに
対する安全性能を向上させることが可能となる。
【００２４】また、第５の発明によると、持部材は、被
定着部材の移動方向に垂直な方向に沿って１つ以上のテ
ーパー部またはステップ部を有し、このテーパー部また
はステップ部に従って、コイル部材にテーパー部または
ステップ部が形成されていることにより、ローラ温度を
所望の値に制御することが出来、それによって、定着性
能を安定化させることが可能となる。
定着部材の移動方向に垂直な方向に沿って１つ以上のテ
ーパー部またはステップ部を有し、このテーパー部また
はステップ部に従って、コイル部材にテーパー部または
ステップ部が形成されていることにより、ローラ温度を
所望の値に制御することが出来、それによって、定着性
能を安定化させることが可能となる。
【００２５】更に、第６の発明によると、コイル部材
は、複数本のリッツ線からなり、これら複数本のリッツ
線の組合せの仕方よび接続の仕方を変えることにより、
複数の電圧での適用を可能としたことにより、コイル成
形方法および手順、金型等を共通化することが可能とな
り、定着装置のコストダウンが可能となる。
は、複数本のリッツ線からなり、これら複数本のリッツ
線の組合せの仕方よび接続の仕方を変えることにより、
複数の電圧での適用を可能としたことにより、コイル成
形方法および手順、金型等を共通化することが可能とな
り、定着装置のコストダウンが可能となる。
【００２６】更にまた、第７の発明によると、コイル部
材の中央部分の空間の幅を、被定着部材の移動方向に垂
直な方向に沿って変化させたことにより、ローラーの熱
容量に応じて、発熱パターンを変化させることが可能と
なり、均一な加熱が可能となる。
材の中央部分の空間の幅を、被定着部材の移動方向に垂
直な方向に沿って変化させたことにより、ローラーの熱
容量に応じて、発熱パターンを変化させることが可能と
なり、均一な加熱が可能となる。
【００２７】なお、本発明には、以下の様々な具体的態
様がある。 （１）第１の発明において、支持部材が複数の外形形状
を有すること。 （２）第１の発明において、骨組み構造が無端加熱部材
の搬送方向と垂直な方向に連結された構成であること。
様がある。 （１）第１の発明において、支持部材が複数の外形形状
を有すること。 （２）第１の発明において、骨組み構造が無端加熱部材
の搬送方向と垂直な方向に連結された構成であること。
【００２８】（３）（２）において、連結部材はコイル
の巻き中心部に対向する位置に設けられていること。 （４）第２の発明において、コイル部材が多層構成とな
る場合、少なくとも同一層内部で隣接する電線の電位差
が他の電線との電位差よりも小さくなるように構成する
こと。
の巻き中心部に対向する位置に設けられていること。 （４）第２の発明において、コイル部材が多層構成とな
る場合、少なくとも同一層内部で隣接する電線の電位差
が他の電線との電位差よりも小さくなるように構成する
こと。
【００２９】（５）（４）において、コイル支持部材が
異なる層の間の絶縁を兼ねること。
異なる層の間の絶縁を兼ねること。
【００３０】（６）（４）において、異なる層の間を絶
縁すること。
縁すること。
【００３１】（７）絶縁が２重以上であること。
【００３２】（８）第３の発明において、一方の側と
は、駆動回路に近接した側であること。
は、駆動回路に近接した側であること。
【００３３】（９）第４の発明において、連結部分は駆
動回路への連結線の引き出し方向と同方向であること。
動回路への連結線の引き出し方向と同方向であること。
【００３４】（１０）第７の発明において、コイル部材
が複数のコイルを組み合わせる構成の場合、少なくとも
一つ以上のコイルで、空間部分の幅を変化させること。
が複数のコイルを組み合わせる構成の場合、少なくとも
一つ以上のコイルで、空間部分の幅を変化させること。
【００３５】（１）第１〜第７の発明において、無端加
熱部材がローラであること。
熱部材がローラであること。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態としての、本発明の種々の実施例に係る定着
装置について説明する。
実施の形態としての、本発明の種々の実施例に係る定着
装置について説明する。
【００３７】実施例１ 図１は、本発明の一実施例に係る定着装置の要部を示す
斜視図である。図１において、参照符号１１は導電体ロ
ーラを示し、この導電体ローラ１１は、軸方向の端部に
設けられた駆動伝達手段（図示せず）により、図示の矢
印の方向に回転している。導電体ローラ１１内に配置さ
れた磁場発生手段１２は、高周波回路（図示せず）によ
り交流磁場を発生し、それによって導電体ローラ１１に
渦電流が発生し、そのジュール熱により導電体ローラ１
１が発熱する。
斜視図である。図１において、参照符号１１は導電体ロ
ーラを示し、この導電体ローラ１１は、軸方向の端部に
設けられた駆動伝達手段（図示せず）により、図示の矢
印の方向に回転している。導電体ローラ１１内に配置さ
れた磁場発生手段１２は、高周波回路（図示せず）によ
り交流磁場を発生し、それによって導電体ローラ１１に
渦電流が発生し、そのジュール熱により導電体ローラ１
１が発熱する。
【００３８】導電体ローラ１１に対し、従動ローラ１３
が、図示しない加圧機構により所定の接触幅を維持する
ように押圧され、この従動ローラ１３は回転可能であ
り、導電体ローラ１１に従動して、矢印の方向に回転す
る。これら導電体ローラ１１および従動ローラ１３の間
のニップを被定着材１４が通過し、この際、ジュール熱
により被定着材１４に画像が定着される。
が、図示しない加圧機構により所定の接触幅を維持する
ように押圧され、この従動ローラ１３は回転可能であ
り、導電体ローラ１１に従動して、矢印の方向に回転す
る。これら導電体ローラ１１および従動ローラ１３の間
のニップを被定着材１４が通過し、この際、ジュール熱
により被定着材１４に画像が定着される。
【００３９】本実施例では、導電体ローラ１１を外径４
０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの鉄で構成し、内部に磁場発生
手段として励磁コイル１５と、このコイル４５を支持す
る、耐熱性樹脂で構成された芯材１６を備えている。被
定着材１４は、紙であり、その表面に電子写真プロセス
で形成されたトナー像が形成されている。
０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの鉄で構成し、内部に磁場発生
手段として励磁コイル１５と、このコイル４５を支持す
る、耐熱性樹脂で構成された芯材１６を備えている。被
定着材１４は、紙であり、その表面に電子写真プロセス
で形成されたトナー像が形成されている。
【００４０】本実施例で用いている方式のコイルは、コ
アを持たないため、高い電流によりコイル性能をひき出
す事が必要となる。そこで、コイルを形成する電線はこ
の電流に耐え得るだけの太さが必要となるが、公知の表
皮効果のため、太い電線を用いる事が不可能となり、リ
ッツ線とする事が必要である。ちなみに本実施例では、
０．５ｍｍの太さの耐熱エナメル線（ポリイミド被覆）
を１９本撚ったリッツ線を用いている。
アを持たないため、高い電流によりコイル性能をひき出
す事が必要となる。そこで、コイルを形成する電線はこ
の電流に耐え得るだけの太さが必要となるが、公知の表
皮効果のため、太い電線を用いる事が不可能となり、リ
ッツ線とする事が必要である。ちなみに本実施例では、
０．５ｍｍの太さの耐熱エナメル線（ポリイミド被覆）
を１９本撚ったリッツ線を用いている。
【００４１】しかし、リッツ線を用いても、大電流を流
すと電線自体の銅損も大きく、この熱を放熱することも
必要となるので、コイルを支持する芯材の体積を極小と
して、放熱を積極的に行うことが必要である。
すと電線自体の銅損も大きく、この熱を放熱することも
必要となるので、コイルを支持する芯材の体積を極小と
して、放熱を積極的に行うことが必要である。
【００４２】また、芯材の体積を小さくすることにより
高価な耐熱材を減らすことが出来るので、定着装置を安
価に構成することが可能になるとともに、熱容量を下げ
ることが出来るので、本発明のような誘導加熱方式の利
点であるクイックな立ち上がりを更に促進することが出
来る。
高価な耐熱材を減らすことが出来るので、定着装置を安
価に構成することが可能になるとともに、熱容量を下げ
ることが出来るので、本発明のような誘導加熱方式の利
点であるクイックな立ち上がりを更に促進することが出
来る。
【００４３】従って、本実施例では、芯材をコイルの形
状維持に必要な部分にのみ構成する形態としている。即
ち、図２に示すように、芯材２１を、複数に分割された
支持部材２２を有する構成としている。
状維持に必要な部分にのみ構成する形態としている。即
ち、図２に示すように、芯材２１を、複数に分割された
支持部材２２を有する構成としている。
【００４４】また、銅線自体を定着性能を維持する環境
に放置することになる（ローラを２００℃近辺に維持す
るため）が、この際、線の延びにより、コイルに捻じれ
を生じる可能性があるので、これを防止する目的で、こ
れらの離散的に配置された支持部材２２をはり状の連結
部材２３で連結した構成とすることが好ましい。
に放置することになる（ローラを２００℃近辺に維持す
るため）が、この際、線の延びにより、コイルに捻じれ
を生じる可能性があるので、これを防止する目的で、こ
れらの離散的に配置された支持部材２２をはり状の連結
部材２３で連結した構成とすることが好ましい。
【００４５】この場合、連結部材２３は、コイルの巻き
中心の空間部分に配置すれば、この巻き中心の形状維持
にも役立ち、コイル成形時のガイドとして用いることも
可能である。
中心の空間部分に配置すれば、この巻き中心の形状維持
にも役立ち、コイル成形時のガイドとして用いることも
可能である。
【００４６】更に、コイル１５とローラ１１のギャップ
を調整して、故意に発熱を不均一とすることが望まれる
場合には、離散的に配した複数の支持部材２２の形状お
よび位置を変化させればよい。或いはまた、このように
支持部材２２の形状および位置を変化させることによ
り、被加熱物（ローラー１１）に対向させた条件でのコ
イル特性を調整することも可能となる。
を調整して、故意に発熱を不均一とすることが望まれる
場合には、離散的に配した複数の支持部材２２の形状お
よび位置を変化させればよい。或いはまた、このように
支持部材２２の形状および位置を変化させることによ
り、被加熱物（ローラー１１）に対向させた条件でのコ
イル特性を調整することも可能となる。
【００４７】実施例２ 図３（ａ）は、本発明の一実施例に係る定着装置に用い
る励磁コイルを示す斜視図であり、図３（ｂ）は、励磁
コイルの接続の仕方を説明する断面図である。コイル３
１は１４ターンであり、コイル３１を構成する線材は、
０．５ｍｍ径の銅線に０．０２５ｍｍの厚さのポリイミ
ドの被覆が施されたものであり、１９本を撚り合わせて
リッツ線としている。
る励磁コイルを示す斜視図であり、図３（ｂ）は、励磁
コイルの接続の仕方を説明する断面図である。コイル３
１は１４ターンであり、コイル３１を構成する線材は、
０．５ｍｍ径の銅線に０．０２５ｍｍの厚さのポリイミ
ドの被覆が施されたものであり、１９本を撚り合わせて
リッツ線としている。
【００４８】このコイル３１は、成形を簡略化するた
め、外側のコイル３２，３３と、内側のコイル３４から
なる３個のコイル３２，３３、３４を組み合わせて、図
３（ｂ）に示すように、それらを直列に連結して用いて
いる。この３個の連結の方法によっては、隣接する電線
間に大きな電位差を生じることがある、その場合、被覆
の欠陥や機械的な損傷により隣接する電線間でリークが
生じた場合は、大きな損傷を伴う可能性がある。
め、外側のコイル３２，３３と、内側のコイル３４から
なる３個のコイル３２，３３、３４を組み合わせて、図
３（ｂ）に示すように、それらを直列に連結して用いて
いる。この３個の連結の方法によっては、隣接する電線
間に大きな電位差を生じることがある、その場合、被覆
の欠陥や機械的な損傷により隣接する電線間でリークが
生じた場合は、大きな損傷を伴う可能性がある。
【００４９】そこで、本実施例に係るコイルでは、図３
（ｂ）に示すように、外側に配置されるコイル３２とコ
イル３３とを連結し、さらにそれに内側のコイル３４を
連結し、この内側のコイル３４と外側のコイル３２，３
３の間に絶縁材３５を介在させ、両者を絶縁保護してい
る。
（ｂ）に示すように、外側に配置されるコイル３２とコ
イル３３とを連結し、さらにそれに内側のコイル３４を
連結し、この内側のコイル３４と外側のコイル３２，３
３の間に絶縁材３５を介在させ、両者を絶縁保護してい
る。
【００５０】なお、本実施例では、コイルを被覆するポ
リイミドフィルムを２重にして使用しているが、巻き芯
材の構成によっては、絶縁材３５を介在させることな
く、これにより絶縁することも可能である。
リイミドフィルムを２重にして使用しているが、巻き芯
材の構成によっては、絶縁材３５を介在させることな
く、これにより絶縁することも可能である。
【００５１】実施例３ 図４は、本発明の一実施例に係る定着装置の要部を示す
斜視図である。図４において、参照符号４１は導電体ロ
ーラを示し、この導電体ローラ４１は、軸方向の端部に
設けられた駆動伝達手段（図示せず）により、図示の矢
印の方向に回転している。導電体ローラ４１内に配置さ
れた磁場発生手段４２は、高周波回路（図示せず）によ
り交流磁場を発生し、それによって導電体ローラ４１に
渦電流が発生し、そのジュール熱により導電体ローラ４
１が発熱する。
斜視図である。図４において、参照符号４１は導電体ロ
ーラを示し、この導電体ローラ４１は、軸方向の端部に
設けられた駆動伝達手段（図示せず）により、図示の矢
印の方向に回転している。導電体ローラ４１内に配置さ
れた磁場発生手段４２は、高周波回路（図示せず）によ
り交流磁場を発生し、それによって導電体ローラ４１に
渦電流が発生し、そのジュール熱により導電体ローラ４
１が発熱する。
【００５２】導電体ローラ４１に対し、従動ローラ４３
が、図示しない加圧機構により所定の接触幅を維持する
ように押圧され、この従動ローラ４３は回転可能であ
り、導電体ローラ４１に従動して、矢印の方向に回転す
る。これら導電体ローラ４１および従動ローラ４３の間
のニップを被定着材４４が通過し、この際、ジュール熱
により被定着材４４に画像が定着される。
が、図示しない加圧機構により所定の接触幅を維持する
ように押圧され、この従動ローラ４３は回転可能であ
り、導電体ローラ４１に従動して、矢印の方向に回転す
る。これら導電体ローラ４１および従動ローラ４３の間
のニップを被定着材４４が通過し、この際、ジュール熱
により被定着材４４に画像が定着される。
【００５３】本実施例では、導電体ローラ４１を外径４
０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの鉄で構成し、内部に磁場発生
手段として励磁コイル４５と、このコイル４５を支持す
る、耐熱性樹脂で構成された芯材４６を備えている。被
定着材４４は、紙であり、その表面に電子写真プロセス
で形成されたトナー像が形成されている。
０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの鉄で構成し、内部に磁場発生
手段として励磁コイル４５と、このコイル４５を支持す
る、耐熱性樹脂で構成された芯材４６を備えている。被
定着材４４は、紙であり、その表面に電子写真プロセス
で形成されたトナー像が形成されている。
【００５４】コイル４５は１４ターンであり、コイル４
５を構成する線材は、０．５ｍｍ径の銅線に０．０２５
ｍｍのポリイミドの被覆が施されたものであり、１９本
を撚り合わせてリッツ線としている。
５を構成する線材は、０．５ｍｍ径の銅線に０．０２５
ｍｍのポリイミドの被覆が施されたものであり、１９本
を撚り合わせてリッツ線としている。
【００５５】このコイル４５は、成形を簡略化するた
め、例えば上述した図３（ｂ）に示すように、３個のコ
イルを組み合わせて、それらを直列に連結させて用いて
いる。これら３個のコイルを連結した連結コイルから引
き出される電線は、駆動回路に接続されるが、この電線
も磁界を発生するとともに、外部へのノイズ発生原因と
なり得る。
め、例えば上述した図３（ｂ）に示すように、３個のコ
イルを組み合わせて、それらを直列に連結させて用いて
いる。これら３個のコイルを連結した連結コイルから引
き出される電線は、駆動回路に接続されるが、この電線
も磁界を発生するとともに、外部へのノイズ発生原因と
なり得る。
【００５６】そこで、通常は、この電線に対して金属の
ような導体を被覆するような対策が取られるが、この電
線の長さを極力短くし、更にノイズを遮蔽するカバーも
小さくすることが装置の小型化や、コストの低減に結び
つくものである。
ような導体を被覆するような対策が取られるが、この電
線の長さを極力短くし、更にノイズを遮蔽するカバーも
小さくすることが装置の小型化や、コストの低減に結び
つくものである。
【００５７】本実施例では、この２本の引き出し線がロ
ーラ軸方向の一方の側に配置されるような構成とし、さ
らにこの長さを短くするため、駆動回路に近接した方向
に引き出すような配置としてある。
ーラ軸方向の一方の側に配置されるような構成とし、さ
らにこの長さを短くするため、駆動回路に近接した方向
に引き出すような配置としてある。
【００５８】なお、この電線から出るノイズを遮蔽する
ために、鉄製のカバーを設けることが出来る。必要に応
じて、このカバーの電位を０とするようにアースに接続
することも可能である。
ために、鉄製のカバーを設けることが出来る。必要に応
じて、このカバーの電位を０とするようにアースに接続
することも可能である。
【００５９】実施例４ 図５は、本発明の一実施例に係る定着装置の要部を示す
断面図である。図５において、参照符号５１は導電体ロ
ーラを示し、この導電体ローラ５１は、軸方向の端部に
設けられた駆動伝達手段（図示せず）により、図示の矢
印の方向に回転している。導電体ローラ５１内に配置さ
れた磁場発生手段５２は、高周波回路（図示せず）によ
り交流磁場を発生し、それによって導電体ローラ５１に
渦電流が発生し、そのジュール熱により導電体ローラ５
１が発熱する。
断面図である。図５において、参照符号５１は導電体ロ
ーラを示し、この導電体ローラ５１は、軸方向の端部に
設けられた駆動伝達手段（図示せず）により、図示の矢
印の方向に回転している。導電体ローラ５１内に配置さ
れた磁場発生手段５２は、高周波回路（図示せず）によ
り交流磁場を発生し、それによって導電体ローラ５１に
渦電流が発生し、そのジュール熱により導電体ローラ５
１が発熱する。
【００６０】導電体ローラ５１に対し、従動ローラ５３
が、図示しない加圧機構により所定の接触幅を維持する
ように押圧され、この従動ローラ５３は回転可能であ
り、導電体ローラ５１に従動して、矢印の方向に回転す
る。これら導電体ローラ５１および従動ローラ５３の間
のニップを被定着材５４が通過し、この際、ジュール熱
により被定着材５４に画像が定着される。
が、図示しない加圧機構により所定の接触幅を維持する
ように押圧され、この従動ローラ５３は回転可能であ
り、導電体ローラ５１に従動して、矢印の方向に回転す
る。これら導電体ローラ５１および従動ローラ５３の間
のニップを被定着材５４が通過し、この際、ジュール熱
により被定着材５４に画像が定着される。
【００６１】本実施例では、導電体ローラ５１を外径４
０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの鉄で構成し、内部に磁場発生
手段として励磁コイル５５と、このコイル５５を支持す
る、耐熱性樹脂で構成された芯材５６を備えている。被
定着材５４は、紙であり、その表面に電子写真プロセス
で形成されたトナー像が形成されている。
０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの鉄で構成し、内部に磁場発生
手段として励磁コイル５５と、このコイル５５を支持す
る、耐熱性樹脂で構成された芯材５６を備えている。被
定着材５４は、紙であり、その表面に電子写真プロセス
で形成されたトナー像が形成されている。
【００６２】コイル５５は１４ターンであり、コイル５
５を構成する線材は、０．５ｍｍ径の銅線に０．０２５
ｍｍのポリイミドの被覆が施されたものであり、１９本
を撚り合わせてリッツ線としている。
５を構成する線材は、０．５ｍｍ径の銅線に０．０２５
ｍｍのポリイミドの被覆が施されたものであり、１９本
を撚り合わせてリッツ線としている。
【００６３】このようなコイル５５は、成形を簡略化す
るため、例えば、上述した図３（ｂ）に示すように、３
個のコイルを組み合わせて、それらを直列に連結させて
用いている。
るため、例えば、上述した図３（ｂ）に示すように、３
個のコイルを組み合わせて、それらを直列に連結させて
用いている。
【００６４】耐熱温度が高く、対薬品性能の高いこれら
のコイルを連結するには、撚り線として構成されている
１９本の線のそれぞれの被覆を機械的に剥離する必要が
ある。更に、これらのコイルの連結には、６０Ａを超す
ピーク電流に対して余裕のある接続金具で連結する必要
がある。
のコイルを連結するには、撚り線として構成されている
１９本の線のそれぞれの被覆を機械的に剥離する必要が
ある。更に、これらのコイルの連結には、６０Ａを超す
ピーク電流に対して余裕のある接続金具で連結する必要
がある。
【００６５】従って、このようなコイルの連結を行うた
めには、コイルから、ある程度の長さの電線を引き出し
て加工する必要がある。このように電線が延長されれ
ば、この延長部分からのノイズの発生を防ぐ必要があ
る。
めには、コイルから、ある程度の長さの電線を引き出し
て加工する必要がある。このように電線が延長されれ
ば、この延長部分からのノイズの発生を防ぐ必要があ
る。
【００６６】本実施例では、コイルの駆動回路と接続す
るための引き出し線を引き出す方向と同方向に連結部分
５７を設けるとともに、さらにこれらの連結部分５７の
少なくとも１つをコイル内側に挿入している。これによ
り、連結部分から発生するノイズを防止するための部材
を簡略化、かつ小型化することが可能となる。
るための引き出し線を引き出す方向と同方向に連結部分
５７を設けるとともに、さらにこれらの連結部分５７の
少なくとも１つをコイル内側に挿入している。これによ
り、連結部分から発生するノイズを防止するための部材
を簡略化、かつ小型化することが可能となる。
【００６７】実施例５ 図６は、本発明の一実施例に係る定着装置の導電体ロー
ラを軸方向に切断した断面図である。図６において、導
電体ローラ６１の内部には、磁場発生手段として、励磁
コイル６５と、このコイル６５を支持する、耐熱性樹脂
で構成された芯材６６とが収容されている。
ラを軸方向に切断した断面図である。図６において、導
電体ローラ６１の内部には、磁場発生手段として、励磁
コイル６５と、このコイル６５を支持する、耐熱性樹脂
で構成された芯材６６とが収容されている。
【００６８】本発明に係る定着装置で用いているよう
な、内部に磁性材を持たない、いわゆる空芯のコイルで
は、その成形や成形後の形状を維持するために巻き芯材
を必要とする。従って、コイルの外形形状は、この芯材
の形状によることになる。
な、内部に磁性材を持たない、いわゆる空芯のコイルで
は、その成形や成形後の形状を維持するために巻き芯材
を必要とする。従って、コイルの外形形状は、この芯材
の形状によることになる。
【００６９】また、内部に磁性材料を有し、発生した磁
束をこのコア材が集中する方式に対して、本発明で用い
ている方式は、コイルの外形形状がその特性に大きく影
響する。特に、ローラの表面温度を均一化したり、必要
に応じて温度分布を持たせる場合には、このコイルの外
形形状を変化させ、コイルとローラとのギャップを変化
させるのが有効な対策となる。
束をこのコア材が集中する方式に対して、本発明で用い
ている方式は、コイルの外形形状がその特性に大きく影
響する。特に、ローラの表面温度を均一化したり、必要
に応じて温度分布を持たせる場合には、このコイルの外
形形状を変化させ、コイルとローラとのギャップを変化
させるのが有効な対策となる。
【００７０】本実施例では、図６（ａ）に示すように、
芯材６６の外径をローラ６１の軸方向に沿って直径で２
ｍｍ変化させ、特に、温度変化をゆるやかにする場合に
は、図６（ｂ）に示すように、テーパ部６７を設けて、
コイル６５とローラ６１との間のギャップを徐々に変化
させている。これにより、ローラ６１の表面の温度ムラ
を、非通紙時で１０℃以内と少なくすることが可能であ
る。
芯材６６の外径をローラ６１の軸方向に沿って直径で２
ｍｍ変化させ、特に、温度変化をゆるやかにする場合に
は、図６（ｂ）に示すように、テーパ部６７を設けて、
コイル６５とローラ６１との間のギャップを徐々に変化
させている。これにより、ローラ６１の表面の温度ムラ
を、非通紙時で１０℃以内と少なくすることが可能であ
る。
【００７１】本実施例によると、このようにすることに
より、ローラ６１の表面温度を所望の値とすることが出
来、それによって定着性能を安定化させることが可能と
なる。
より、ローラ６１の表面温度を所望の値とすることが出
来、それによって定着性能を安定化させることが可能と
なる。
【００７２】実施例６ 図７（ａ）は、本発明の一実施例に係る定着装置の要部
を示す断面図である。図７において、参照符号７１は導
電体ローラを示し、この導電体ローラ７１は、軸方向の
端部に設けられた駆動伝達手段（図示せず）により、図
示の矢印の方向に回転している。導電体ローラ７１内に
配置された磁場発生手段７２は、高周波回路（図示せ
ず）により交流磁場を発生し、それによって導電体ロー
ラ７１に渦電流が発生し、そのジュール熱により導電体
ローラ７１が発熱する。
を示す断面図である。図７において、参照符号７１は導
電体ローラを示し、この導電体ローラ７１は、軸方向の
端部に設けられた駆動伝達手段（図示せず）により、図
示の矢印の方向に回転している。導電体ローラ７１内に
配置された磁場発生手段７２は、高周波回路（図示せ
ず）により交流磁場を発生し、それによって導電体ロー
ラ７１に渦電流が発生し、そのジュール熱により導電体
ローラ７１が発熱する。
【００７３】導電体ローラ７１に対し、従動ローラ７３
が、図示しない加圧機構により所定の接触幅を維持する
ように押圧され、この従動ローラ７３は回転可能であ
り、導電体ローラ７１に従動して、矢印の方向に回転す
る。これら導電体ローラ７１および従動ローラ７３の間
のニップを被定着材７４が通過し、この際、ジュール熱
により被定着材７４に画像が定着される。
が、図示しない加圧機構により所定の接触幅を維持する
ように押圧され、この従動ローラ７３は回転可能であ
り、導電体ローラ７１に従動して、矢印の方向に回転す
る。これら導電体ローラ７１および従動ローラ７３の間
のニップを被定着材７４が通過し、この際、ジュール熱
により被定着材７４に画像が定着される。
【００７４】本実施例では、導電体ローラ７１を外径４
０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの鉄で構成し、内部に磁場発生
手段として励磁コイル７５と、このコイル７５を支持す
る、耐熱性樹脂で構成された芯材７６を備えている。被
定着材７４は、紙であり、その表面に電子写真プロセス
で形成されたトナー像が形成されている。
０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの鉄で構成し、内部に磁場発生
手段として励磁コイル７５と、このコイル７５を支持す
る、耐熱性樹脂で構成された芯材７６を備えている。被
定着材７４は、紙であり、その表面に電子写真プロセス
で形成されたトナー像が形成されている。
【００７５】コイル７５は１４ターンであり、コイル７
５を構成する線材は、０．５ｍｍ径の銅線に０．０２５
ｍｍのポリイミドの被覆が施されたものであり、１９本
を撚り合わせてリッツ線としている。
５を構成する線材は、０．５ｍｍ径の銅線に０．０２５
ｍｍのポリイミドの被覆が施されたものであり、１９本
を撚り合わせてリッツ線としている。
【００７６】このようなコイル７５は、成形を簡略化す
るため、例えば、上述した図３（ｂ）に示すように、３
個のコイルを組み合わせて、それらを直列に連結させて
用いている。
るため、例えば、上述した図３（ｂ）に示すように、３
個のコイルを組み合わせて、それらを直列に連結させて
用いている。
【００７７】耐熱温度が高く、対薬品性能の高いこれら
のコイルを連結するには、撚り線として構成されている
１９本の線のそれぞれの被覆を機械的に剥離する必要が
ある。更に、これらのコイルの連結には、６０Ａを超す
ピーク電流に対して余裕のある接続金具で連結する必要
がある。
のコイルを連結するには、撚り線として構成されている
１９本の線のそれぞれの被覆を機械的に剥離する必要が
ある。更に、これらのコイルの連結には、６０Ａを超す
ピーク電流に対して余裕のある接続金具で連結する必要
がある。
【００７８】また、このような大電流でかつ大電圧の構
成では、リークに対する対策も重要となり、従来は、端
部を丸端子等で処理して、ネジによる締結を行ってい
た。これに対し、本実施例では、図７（ｂ）に示すよう
に、例えば電線７７ａと７７ｂとの接続を金属製スリー
ブ７８で行い、それを耐熱性のチューブ、例えばシリコ
ンチューブ７９で覆っている。なお、シリコンチューブ
７９の代わりにポリイミドチューブ等でも、同様の性能
を得ることが出来る。
成では、リークに対する対策も重要となり、従来は、端
部を丸端子等で処理して、ネジによる締結を行ってい
た。これに対し、本実施例では、図７（ｂ）に示すよう
に、例えば電線７７ａと７７ｂとの接続を金属製スリー
ブ７８で行い、それを耐熱性のチューブ、例えばシリコ
ンチューブ７９で覆っている。なお、シリコンチューブ
７９の代わりにポリイミドチューブ等でも、同様の性能
を得ることが出来る。
【００７９】本実施例によると、このような連結方式を
採用することにより、連結を永久接続とすることが出
来、さらに連結の構造を簡略化するとともに、工数を節
約することができ、小型化が可能な一体接続とすること
が可能である。
採用することにより、連結を永久接続とすることが出
来、さらに連結の構造を簡略化するとともに、工数を節
約することができ、小型化が可能な一体接続とすること
が可能である。
【００８０】実施例７ 図８は、本発明の一実施例に係る定着装置の要部を示す
断面図である。図８において、参照符号８１は導電体ロ
ーラを示し、この導電体ローラ８１は、軸方向の端部に
設けられた駆動伝達手段（図示せず）により、図示の矢
印の方向に回転している。導電体ローラ８１内に配置さ
れた磁場発生手段８２は、高周波回路（図示せず）によ
り交流磁場を発生し、それによって導電体ローラ８１に
渦電流が発生し、そのジュール熱により導電体ローラ８
１が発熱する。
断面図である。図８において、参照符号８１は導電体ロ
ーラを示し、この導電体ローラ８１は、軸方向の端部に
設けられた駆動伝達手段（図示せず）により、図示の矢
印の方向に回転している。導電体ローラ８１内に配置さ
れた磁場発生手段８２は、高周波回路（図示せず）によ
り交流磁場を発生し、それによって導電体ローラ８１に
渦電流が発生し、そのジュール熱により導電体ローラ８
１が発熱する。
【００８１】導電体ローラ８１に対し、従動ローラ８３
が、図示しない加圧機構により所定の接触幅を維持する
ように押圧され、この従動ローラ８３は回転可能であ
り、導電体ローラ８１に従動して、矢印の方向に回転す
る。これら導電体ローラ８１および従動ローラ８３の間
のニップを被定着材８４が通過し、この際、ジュール熱
により被定着材８４に画像が定着される。
が、図示しない加圧機構により所定の接触幅を維持する
ように押圧され、この従動ローラ８３は回転可能であ
り、導電体ローラ８１に従動して、矢印の方向に回転す
る。これら導電体ローラ８１および従動ローラ８３の間
のニップを被定着材８４が通過し、この際、ジュール熱
により被定着材８４に画像が定着される。
【００８２】本実施例では、導電体ローラ８１を外径４
０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの鉄で構成し、内部に磁場発生
手段として励磁コイル８５と、このコイル８５を支持す
る、耐熱性樹脂で構成された芯材８６を備えている。被
定着材８４は、紙であり、その表面に電子写真プロセス
で形成されたトナー像が形成されている。
０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの鉄で構成し、内部に磁場発生
手段として励磁コイル８５と、このコイル８５を支持す
る、耐熱性樹脂で構成された芯材８６を備えている。被
定着材８４は、紙であり、その表面に電子写真プロセス
で形成されたトナー像が形成されている。
【００８３】コイル８５は１４ターンであり、コイル８
５を構成する線材は、０．５ｍｍ径の銅線に０．０２５
ｍｍのポリイミドの被覆が施されたものであり、１８本
を撚り合わせてリッツ線としている。
５を構成する線材は、０．５ｍｍ径の銅線に０．０２５
ｍｍのポリイミドの被覆が施されたものであり、１８本
を撚り合わせてリッツ線としている。
【００８４】このようなコイル８５は、成形を簡略化す
るため、例えば、上述した図３（ｂ）に示すように、３
個のコイルを組み合わせて、それらを直列に連結させて
用いている。
るため、例えば、上述した図３（ｂ）に示すように、３
個のコイルを組み合わせて、それらを直列に連結させて
用いている。
【００８５】以上のように構成される導電体ローラ内の
磁場発生手段によると、約２８μＨの値を得ることが可
能であり、コイルをＡＣ１００Ｖを平滑化させた準Ｅ級
の駆動回路に接続して発振させている。
磁場発生手段によると、約２８μＨの値を得ることが可
能であり、コイルをＡＣ１００Ｖを平滑化させた準Ｅ級
の駆動回路に接続して発振させている。
【００８６】ところが、実際に使用される電圧の環境
は、この倍の電圧であるＡＣ２００Ｖの地域があり、こ
のような地域における使用を可能とすることも重要な課
題である。実際、ＡＣ２００Ｖの地域では、同じコイル
を同じ出力条件で用いることは出来ない。
は、この倍の電圧であるＡＣ２００Ｖの地域があり、こ
のような地域における使用を可能とすることも重要な課
題である。実際、ＡＣ２００Ｖの地域では、同じコイル
を同じ出力条件で用いることは出来ない。
【００８７】そこで、ＡＣ１００Ｖ用のコイルの巻き芯
材、成形型を用いるために、１８本の撚り線を、図９
（ａ）に示すように、被覆の着色により、電線Ａと電線
Ｂの２種の９本ずつに色分けた、１８本で撚り線加工を
行い、ＡＣ２００Ｖの地域で使用する場合には、同じ色
の被覆の電線Ａと電線Ｂの９本ずつに撚り、これらを直
列に接続することにより、結果として断面積が１／２で
巻き数が２倍のコイルを得ることが出来ることとなる。
これにより、コイルのインダクタンスを１１０μＨとす
ることが可能となる。
材、成形型を用いるために、１８本の撚り線を、図９
（ａ）に示すように、被覆の着色により、電線Ａと電線
Ｂの２種の９本ずつに色分けた、１８本で撚り線加工を
行い、ＡＣ２００Ｖの地域で使用する場合には、同じ色
の被覆の電線Ａと電線Ｂの９本ずつに撚り、これらを直
列に接続することにより、結果として断面積が１／２で
巻き数が２倍のコイルを得ることが出来ることとなる。
これにより、コイルのインダクタンスを１１０μＨとす
ることが可能となる。
【００８８】以上により、共通化した加工条件で、複数
の電圧に対応することが可能となる。本実施例では、複
数の倍の電圧に対応する例で述べたが、同様の応用で、
これ以外の電圧に対応することが可能であるのは言うま
でもない。また、駆動回路側は、素子の耐圧を上げるこ
とが必要であるのは言うまでもない。
の電圧に対応することが可能となる。本実施例では、複
数の倍の電圧に対応する例で述べたが、同様の応用で、
これ以外の電圧に対応することが可能であるのは言うま
でもない。また、駆動回路側は、素子の耐圧を上げるこ
とが必要であるのは言うまでもない。
【００８９】実施例８ 図１０（ａ）は、本発明の一実施例に係る定着装置に用
いる励磁コイルを示す斜視図であり、図１０（ｂ），
（ｃ）は、導電体ローラ９１内の励磁コイル９５の配置
を示す断面図であり、図１０（ｂ）は中央部、図１０
（ｃ）は両端部をそれぞれ示す。
いる励磁コイルを示す斜視図であり、図１０（ｂ），
（ｃ）は、導電体ローラ９１内の励磁コイル９５の配置
を示す断面図であり、図１０（ｂ）は中央部、図１０
（ｃ）は両端部をそれぞれ示す。
【００９０】コイル９５は１４ターンであり、コイル９
５を構成する線材は、０．５ｍｍ径の銅線に０．０２５
ｍｍの厚さのポリイミドの被覆が施されたものであり、
１９本を撚り合わせてリッツ線としている。
５を構成する線材は、０．５ｍｍ径の銅線に０．０２５
ｍｍの厚さのポリイミドの被覆が施されたものであり、
１９本を撚り合わせてリッツ線としている。
【００９１】このコイル９５は、成形を簡略化するた
め、例えば、上述した図３（ｂ）に示すように、３個の
コイル９６，９７，９８を組み合わせて、それらを直列
に連結させて用いている。
め、例えば、上述した図３（ｂ）に示すように、３個の
コイル９６，９７，９８を組み合わせて、それらを直列
に連結させて用いている。
【００９２】本発明で用いている方式のような、磁性の
コアを持たない空芯のコイルでは、その外形形状が大き
くコイルの特性に作用し、コイルの発熱分布に影響す
る。従来は、この温度ムラを防止するために、主にコイ
ルと負荷となる導体（本実施例ではローラ）との間のの
ギャップを変動させていた。しかし、実際には、ギャッ
プの変化には限界があり、また近接させすぎると、コイ
ル等の熱膨張時の設計上のクリアランスが保てない場合
がある。
コアを持たない空芯のコイルでは、その外形形状が大き
くコイルの特性に作用し、コイルの発熱分布に影響す
る。従来は、この温度ムラを防止するために、主にコイ
ルと負荷となる導体（本実施例ではローラ）との間のの
ギャップを変動させていた。しかし、実際には、ギャッ
プの変化には限界があり、また近接させすぎると、コイ
ル等の熱膨張時の設計上のクリアランスが保てない場合
がある。
【００９３】そこで、本実施例では、コイルとローラと
の間のギャップを変動させることなく、同様の効果を得
ることを可能とする方式を採用した。即ち、内部に磁性
材を配置しない、いわゆる空芯のコイルでは、発生した
磁束を効果的に作用させるためには、中央部の空間が大
きく影響する。中央部の空間が小さすぎると、巻き数を
増やしても負荷であるローラとの結合が弱くなる。そこ
で、この中央部の空間の幅をローラーの軸方向に沿って
変化させて、作用させる磁束の量をローラの軸方向に沿
って変化させることにより、ローラの発熱量を軸方向で
変化させることが可能である。
の間のギャップを変動させることなく、同様の効果を得
ることを可能とする方式を採用した。即ち、内部に磁性
材を配置しない、いわゆる空芯のコイルでは、発生した
磁束を効果的に作用させるためには、中央部の空間が大
きく影響する。中央部の空間が小さすぎると、巻き数を
増やしても負荷であるローラとの結合が弱くなる。そこ
で、この中央部の空間の幅をローラーの軸方向に沿って
変化させて、作用させる磁束の量をローラの軸方向に沿
って変化させることにより、ローラの発熱量を軸方向で
変化させることが可能である。
【００９４】図１０（ｂ）に示すように、中央部では空
間の幅Ａが狭く、図１０（ｃ）に示すように、両端部で
は空間の幅Ａ’が広くなっている。本実施例では、最外
周に配置したコイルの中央の１ターンの配置を軸方向中
央部分で３ｍｍ狭めて発熱量を故意に軸方向中央部で減
少させて用いているが、変化させるコイルの数によっ
て、また変化させる距離により効果が異なるのは言うま
でもない。また、本実施例のように複数のコイルユニッ
トの内の一部のみでこの操作を行っても、効果が得られ
るのは言うまでもない。
間の幅Ａが狭く、図１０（ｃ）に示すように、両端部で
は空間の幅Ａ’が広くなっている。本実施例では、最外
周に配置したコイルの中央の１ターンの配置を軸方向中
央部分で３ｍｍ狭めて発熱量を故意に軸方向中央部で減
少させて用いているが、変化させるコイルの数によっ
て、また変化させる距離により効果が異なるのは言うま
でもない。また、本実施例のように複数のコイルユニッ
トの内の一部のみでこの操作を行っても、効果が得られ
るのは言うまでもない。
【００９５】更に、空間の幅の変動にギャップの変動を
組み合わせれば、より大きな効果が得られるのも言うま
でもない。また、紙サイズに対応するように発熱分布を
制御させるため、アクチュエータによりこの空間の幅を
変化させれば、紙サイズに最適な発熱パターンが得ら
れ、ローラ両端部軸受け付近の異常加熱を防ぐことも可
能である。
組み合わせれば、より大きな効果が得られるのも言うま
でもない。また、紙サイズに対応するように発熱分布を
制御させるため、アクチュエータによりこの空間の幅を
変化させれば、紙サイズに最適な発熱パターンが得ら
れ、ローラ両端部軸受け付近の異常加熱を防ぐことも可
能である。
【００９６】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よると、誘導加熱手段を構成するコイル部材と支持部材
の様々な構成を採用することにより、発熱効率の最適化
および均一な加熱を可能とするとともに、安価に製造す
ることが可能な、定着性能に優れた定着装置を得ること
が出来る。
よると、誘導加熱手段を構成するコイル部材と支持部材
の様々な構成を採用することにより、発熱効率の最適化
および均一な加熱を可能とするとともに、安価に製造す
ることが可能な、定着性能に優れた定着装置を得ること
が出来る。
【図１】実施例１にかかる定着装置の要部を示す斜視
図。
図。
【図２】図１に示す定着装置の芯材を示す斜視図。
【図３】実施例２に係る定着装置の励磁コイルを示す斜
視図および断面図。
視図および断面図。
【図４】実施例３に係る定着装置の要部を示す斜視図。
【図５】実施例４に係る定着装置の要部を示す斜視図。
【図６】実施例５に係る定着装置の導電体ローラの断面
図。
図。
【図７】実施例６に係る定着装置の要部を示す斜視図。
【図８】実施例７に係る定着装置の要部を示す斜視図。
【図９】実施例７に係る定着装置のコイル部材の形態を
示す斜視図。
示す斜視図。
【図１０】実施例７に係る定着装置の励磁コイルを示す
斜視図および断面図。
斜視図および断面図。
【図１１】従来の定着装置を示す断面図。
１…加熱ローラ ２…ハロゲンランプヒータ ３…加圧ローラ １１，２１，４１，５１，６１，７１…導電体ローラ １２，４２，６２，７２…磁場発生手段 １３，４３，５３，６３，７３…従動ローラ １４，４４，５４，６４，７４…被定着材 ４５，５５，６５，７５…励磁コイル １６，２１…芯材 ２２…支持部材 ２３…連結部材 ３２，３３，３４…コイル ３５…絶縁材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H033 AA03 BA26 BE06 3K059 AA08 AB19 AB20 AB23 AC03 AC10 AC73 AD05 AD15 AD28 AD32 AD35 CD52 CD73 CD77 CD79
Claims (7)
- 【請求項１】被定着部材の移動速度と等速度で移動し、
被定着部材と接触して被定着部材上の画像を加熱定着さ
せる無端加熱部材と、この無端加熱部材を誘導加熱させ
る誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加熱手段は、コイ
ル部材と、このコイル部材を支持する支持部材とを有
し、前記支持部材は、前記被定着部材の移動方向に垂直
な方向に沿って、複数に分割された骨組み構造を有する
ことを特徴とする定着装置。 - 【請求項２】被定着部材の移動速度と等速度で移動し、
被定着部材と接触して被定着部材上の画像を加熱定着さ
せる無端加熱部材と、この無端加熱部材を誘導加熱させ
る誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加熱手段は、コイ
ル部材と、このコイル部材を支持する支持部材とを有
し、前記コイル部材は複数のコイルからなり、第１のコ
イルとこれに隣接する第２のコイルの接続端子間の電圧
が、第１のコイルとこれに隣接しない第３のコイルの接
続端子間の電圧よりも小さくなるように連結したことを
特徴とする定着装置。 - 【請求項３】被定着部材の移動速度と等速度で移動し、
被定着部材と接触して被定着部材上の画像を加熱定着さ
せる無端加熱部材と、この無端加熱部材を誘導加熱させ
る誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加熱手段は、コイ
ル部材と、このコイル部材を支持する支持部材とを有
し、前記コイル部材は、このコイル部材を駆動する駆動
回路に接続するための一対の引き出し線を有し、これら
一対の引き出し線は、前記被定着部材の移動方向に垂直
な方向の一方の側に引き出されていることを特徴とする
定着装置。 - 【請求項４】被定着部材の移動速度と等速度で移動し、
被定着部材と接触して被定着部材上の画像を加熱定着さ
せる無端加熱部材と、この無端加熱部材を誘導加熱させ
る誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加熱手段は、コイ
ル部材と、このコイル部材を支持する支持部材とを有
し、前記コイル部材は、連結された複数のコイルからな
り、これら複数のコイルのそれぞれの連結は、同一の圧
着端子を用いて、前記被定着部材の移動方向に垂直な方
向の一方の側でなされており、その連結部は、絶縁処理
がなされているとともに、前記コイル部材の内側に折り
返されていることを特徴とする定着装置。 - 【請求項５】被定着部材の移動速度と等速度で移動し、
被定着部材と接触して被定着部材上の画像を加熱定着さ
せる無端加熱部材と、この無端加熱部材を誘導加熱させ
る誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加熱手段は、コイ
ル部材と、このコイル部材を支持する支持部材とを有
し、前記支持部材は、前記被定着部材の移動方向に垂直
な方向に沿って１つ以上のテーパー部またはステップ部
を有し、このテーパー部またはステップ部に従って、前
記コイル部材にテーパー部またはステップ部が形成され
ていることを特徴とする定着装置。 - 【請求項６】被定着部材の移動速度と等速度で移動し、
被定着部材と接触して被定着部材上の画像を加熱定着さ
せる無端加熱部材と、この無端加熱部材を誘導加熱させ
る誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加熱手段は、コイ
ル部材と、このコイル部材を支持する支持部材とを有
し、前記コイル部材は、複数本のリッツ線からなり、こ
れら複数本のリッツ線の組合せの仕方よび接続の仕方を
変えることにより、複数の電圧での適用を可能としたこ
とを特徴とする定着装置。 - 【請求項７】被定着部材の移動速度と等速度で移動し、
被定着部材と接触して被定着部材上の画像を加熱定着さ
せる無端加熱部材と、この無端加熱部材を誘導加熱させ
る誘導加熱手段とを具備し、前記誘導加熱手段は、コイ
ル部材と、このコイル部材を支持する支持部材とを有
し、前記コイル部材の中央部分の空間の幅を、前記被定
着部材の移動方向に垂直な方向に沿って変化させたこと
を特徴とする定着装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26926199A JP4271790B2 (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 定着装置 |
| US09/667,782 US6337969B1 (en) | 1999-09-22 | 2000-09-22 | Fixing device |
| US10/036,503 US6415128B1 (en) | 1999-09-22 | 2002-01-07 | Fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26926199A JP4271790B2 (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 定着装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009021287A Division JP2009122692A (ja) | 2009-02-02 | 2009-02-02 | 定着装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001092283A true JP2001092283A (ja) | 2001-04-06 |
| JP2001092283A5 JP2001092283A5 (ja) | 2006-11-02 |
| JP4271790B2 JP4271790B2 (ja) | 2009-06-03 |
Family
ID=17469899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26926199A Expired - Fee Related JP4271790B2 (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 定着装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6337969B1 (ja) |
| JP (1) | JP4271790B2 (ja) |
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| JP2002351240A (ja) * | 2001-05-28 | 2002-12-06 | Toshiba Tec Corp | 定着装置 |
| JP2014089339A (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Kyocera Document Solutions Inc | 定着装置及びそれを備えた画像形成装置 |
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