JP2001167864A - 電磁誘導加熱装置及びこれに用いられる励磁コイル並びに画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従前の型巻きコイルからなる励磁コイルの各
種弊害（蓄熱、大型化、熱分布の不均一など）を改善す
る。 【解決手段】 少なくとも電磁誘導加熱層１ａが具備さ
れる加熱対象物１を加熱する電磁誘導加熱装置２におい
て、前記加熱対象物１である電磁誘導加熱層１ａを貫く
変動磁界Ｈが生成せしめられる励磁コイル３を備え、こ
の励磁コイル３としては、基準パターン部４ａが繰り返
し形成された平板導体４を用い、前記基準パターン部４
ａを順次重ね合わせて積層した積層平面コイルとした。
また、励磁コイル３そのものあるいは画像記録装置その
ものをも対象とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁誘導加熱方式
を用いた電磁誘導加熱装置及びこれに用いられる励磁コ
イル並びに電磁誘導加熱装置を用いた画像記録装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来における画像記録装置としては、例
えば電磁誘導加熱方式の定着装置を用いたものが既に提
案されている（例えば特開平１１−１９０９５０号公報
参照）。この種の定着装置は、電磁誘導加熱部材である
定着ロール（加熱対象物）内に変動磁界生成用として励
磁コイルを組み込み、この励磁コイルの交番磁界を定着
ロールに作用させ、その発熱により記録材上の未定着ト
ナー像を加熱するものである。このタイプにおいて、励
磁コイルとしては、磁性コア（磁芯）にコイルを直巻
き、あるいは、絶縁性ボビンにコイルを巻き絶縁処理を
施した型巻きコイルが用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の電磁誘導加熱装置にあっては、励磁コイルの巻線に発
生する損失は通常熱になって蓄積され、絶縁材料の耐熱
温度を超えるほどまで発熱してしまう懸念があるため、
発生熱を外部に逃す必要があった。このとき、自然冷却
を行うと、励磁コイル表面しか冷却されないため、励磁
コイルの中心部の温度は却って上昇してしまう。そこ
で、この種の対策としては、例えばボビン内に送風ファ
ンを設け、励磁コイルの温度上昇を防止するようにした
技術がある（例えば特開平１０−２８２８２６号公報参
照）が、定着ロール内に設けられたボビン内に送風ファ
ンを設け、ボビンを導風管として利用する態様にしてい
たため、構成が複雑化してしまうばかりか、定着ロール
のロール径を大きくせざるを得ないという制約があり、
設計上の自由度が損なわれるという点で好ましいもので
はない。一方、変動磁界生成ユニット（磁性コア及び励
磁コイル）を定着ロールよりも軸方向に長くして、定着
ロールの両端から外部にはみ出すように配置し、定着ロ
ールの両端部から励磁コイルの発熱を放出しようとする
技術がある（例えば特開平９−１９７８５０号公報参
照）が、このタイプにあっては、加熱対象物である定着
ロールに対して変動磁界生成ユニットの軸方向長を長く
設定しなければならず、その分、電磁誘導加熱装置が大
型化してしまう点で好ましいものではない。

【０００４】更に、励磁コイルとして型巻きコイルを使
用すると、どうしても、型巻きコイルの両端部の励磁コ
イルの配設密度が高くなってしまうため、励磁コイルの
両端部での磁束密度が他の部分に比べて多くなり、その
分、型巻きコイルから発生する変動磁界分布は、その型
巻きコイルの両端部で局部的に多くなり、定着ロールの
軸方向両端部の温度が他の部分よりも上昇し易く、定着
ロールの温度分布が不均一になり易い。

【０００５】本発明は、以上の技術的課題を解決するた
めになされたものであって、従前の型巻きコイルからな
る励磁コイルの各種弊害（蓄熱、大型化、熱分布の不均
一など）を改善することを可能とした電磁誘導加熱装置
及びこれに用いられる励磁コイル並びに画像記録装置を
提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、図
１（ａ）（ｂ）に示すように、少なくとも電磁誘導加熱
層１ａが具備される加熱対象物１を加熱する電磁誘導加
熱装置２において、前記加熱対象物１である電磁誘導加
熱層１ａを貫く変動磁界Ｈが生成せしめられる励磁コイ
ル３を備え、この励磁コイル３は、基準パターン部４ａ
が繰り返し形成された平板導体４を用い、前記基準パタ
ーン部４ａを順次重ね合わせて積層した積層平面コイル
であることを特徴とする。

【０００７】このような技術的手段において、加熱対象
物１の電磁誘導加熱層１ａとは、電磁誘導加熱装置２か
ら生成された変動磁界Ｈによって渦電流Ｉcを発生さ
せ、この渦電流Ｉcによって発熱（ジュール熱）するも
のであれば、導電性金属を始め適宜選定して差し支えな
い。そして、励磁コイル３は、一つの平板導体４の基準
パターン部４ａを重ね合わせて積層するようにする態様
に限られず、複数の平板導体４毎に各基準パターン部４
ａを重ね合わせて積層するようにしてもよい。ここで、
後者の態様としては、励磁コイル３は、基準パターン部
４ａが繰り返し形成された複数の平板導体４を用い、各
平板導体４の基準パターン部４ａを順次重ね合わせて積
層すると共に、各平板導体４を電気的に接続する積層平
面コイルであればよい。

【０００８】また、励磁コイル３を構成するに際し、基
準パターン部４ａを積層配置することになるが、このと
き、積層した基準パターン部４ａ間が短絡しないよう
に、両者間を絶縁することが好ましい。この場合の絶縁
処理としては、励磁コイル３は、基準パターン部４ａが
繰り返し形成された平板導体４の片面若しくは両面に絶
縁層を設け、少なくとも１回以上の１８０度折り曲げに
よって基準パターン部４ａを絶縁層を介して積層配置し
た積層平面コイルである態様が挙げられる。

【０００９】更に、励磁コイル３の基準パターン部４ａ
の積層法については、基準パターン部４ａを順次積層す
る態様は勿論であるが、基準パターン部４ａが連結部を
介して繰り返し形成された平板導体４を用い、１８０度
折り曲げによって基準パターン部４ａを一面おきに積層
した積層平面コイルであってもよい。更にまた、基準パ
ターン部４ａの折り曲げ法については、平板導体４の１
８０度折り曲げとして山折りと谷折りとを交互に繰り返
すものであってもよいし、あるいは、平板導体４の１８
０度折り曲げとして山折り又は谷折りのいずれか一方を
少なくとも１回以上繰り返すものであってもよい。

【００１０】また、励磁コイル３を構成する平板導体４
の厚さについては適宜選定して差し支えないが、励磁コ
イル３を構成する平板導体４の厚さは印加される周波数
における表皮深さ以下であることが好ましい。このよう
にすれば、励磁コイル３から生成される変動磁界Ｈが平
板導体４を確実に貫き、加熱対象物１側に導かれること
になり、変動磁界Ｈの生成効率が向上する。更に、励磁
コイル３からの変動磁界Ｈの生成効率を向上させるとい
う観点からすれば、励磁コイル３の全部若しくは一部に
磁芯（磁性コア）を組み込む態様が好ましい。更にま
た、励磁コイル３から生成される変動磁界Ｈが加熱対象
物１以外に極力影響しないようにするには、加熱対象物
１以外の方向に向かって生成される変動磁界Ｈをトラッ
プする構造（例えば磁界拘束部材としての磁性部材を台
座に設ける構造など）を採用することが好ましい。

【００１１】また、励磁コイル３を構成する平板導体４
については適宜選定して差し支えないが、不純物などの
少ない焼き鈍し処理が施された軟化金属や、無電解又は
電解メッキ、蒸着、スパッタリング、急速冷却法で製造
された非晶質金属や、圧延処理された金属などが好まし
い。

【００１２】更にまた、平板導体４の代表的な態様とし
ては、螺旋状の積層平面コイル（螺旋形態は円形、角形
のいずれでもよい）や、薄板状の打ち抜きコイルなどが
挙げられる。また、電磁誘導加熱装置２は少なくとも一
つの励磁コイル３を備えていればよいが、更に力率を向
上させるという観点からすれば、複数の励磁コイル３を
複数並列配置するようにしてもよいし、電磁誘導加熱層
１ａを挟んで励磁コイル３を対向配置する所謂ヘルムホ
ルツ型にしてもよい。

【００１３】また、本発明は、電磁誘導加熱装置に限ら
れるものではなく、電磁誘導加熱装置に用いられる励磁
コイルそのものをも対象とする。この場合、本発明は、
図１（ａ）（ｂ）に示すように、少なくとも電磁誘導加
熱層１ａが具備される加熱対象物１を加熱する電磁誘導
加熱装置２に用いられ、前記加熱対象物１である電磁誘
導加熱層１ａを貫く変動磁界Ｈが生成せしめられる励磁
コイル３であって、基準パターン部４ａが繰り返し形成
された平板導体４を用い、前記基準パターン部４ａを順
次重ね合わせて積層した積層平面コイルであることを特
徴とする。

【００１４】更に、本発明は、電磁誘導加熱装置を用い
た画像記録装置をも対象とする。この場合、本発明は、
図１（ｃ）に示すように、電磁誘導加熱層１ａを有し且
つ未定着像Ｔが担持搬送される像担持搬送体６（加熱対
象物１に相当）と、この像担持搬送体６上に担持される
未定着像Ｔを形成する作像手段７と、像担持搬送体６の
移動方向に直交する方向に沿って像担持搬送体６に対向
配置され且つ像担持搬送体６を電磁誘導加熱して像担持
搬送体６上の未定着像Ｔを溶融する上述した電磁誘導加
熱装置２と、像担持搬送体６の電磁誘導加熱装置２に対
向する部位の下流位置に配設され且つ像担持搬送体６上
で溶融した未定着像Ｔを記録材９上に転写、定着する定
着手段８とを備えたことを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいて本発明を詳細に説明する。 ◎実施の形態１ 図２は本発明が適用された画像記録装置の実施の形態１
（本例では４サイクル型カラー画像記録装置）を示す説
明図である。同図において、符号２１は例えば矢印方向
に回転する感光体ドラム（潜像担持体）であり、この感
光体ドラム２１の周囲には、感光体ドラム２１を予め帯
電するコロトロン等の帯電器（図示せず）、各色成分画
像情報に基づいて感光体ドラム２１上に各色成分に対応
した静電潜像を書き込むレーザ走査装置（ＲＯＳ）など
の画像書込装置（図示せず）、イエロ（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応
した現像器が回転ホルダに搭載された回転型（ロータリ
ー型）現像装置（図示せず）、感光体ドラム２１上の残
留トナーを廃トナーとして除去するドラムクリーナ（図
示せず）などの電子写真デバイスが配設されている。

【００１６】また、符号３０は感光体ドラム２１の表面
に当接されるように配置された中間転写ベルトであり、
複数（本実施の形態では例えば４つ）のロール３１〜３
４に張架されて矢印方向へ回動するようになっている。
ここで、本実施の形態で用いられる中間転写ベルト３０
の張架ロール３１〜３４については述べると、符号３１
は一次転写ロール２６による一次転写部位の下流側に設
けられる駆動ロール、３２は前記一次転写部位の上流側
に設けられる従動ロール、３３は駆動ロール３１の下流
側に設けられて中間転写ベルト３０に所定の張力を付与
するテンションロール、３４は後述する定着装置４０の
一要素である対向ロール（バックアップロール）であ
る。尚、符号４１は従動ロール３２に対向する中間転写
ベルト３０部位に接離自在に設けられるベルトクリーナ
であり、このベルトクリーナ４１は定着装置４０による
転写動作が完了した後のクリーニングサイクル中、中間
転写ベルト３０に接触配置されて中間転写ベルト３０上
の残留トナーなどを清掃するようになっている。

【００１７】更に、中間転写ベルト３０の感光体ドラム
２１に対向する部位（一次転写位置）において、中間転
写ベルト３０の裏面側には一次転写装置（本実施の形態
では一次転写ロール）２６が配設されており、この一次
転写ロール２６にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印
加することで、感光体ドラム２１上のトナー像が中間転
写ベルト２０に静電吸引されるようになっている。更に
また、用紙などの記録材Ｐの搬送経路に面した中間転写
ベルト３０の二次転写位置には、中間転写ベルト３０上
のトナー像が転写、定着せしめられる定着装置４０が配
設されており、本実施の形態では、中間転写ベルト３０
のトナー像担持面側に圧接配置される接離自在な加圧ロ
ール３５と、中間転写ベルト３０の裏面側に配置されて
加圧ロール３５の対向電極をなす対向ロール（バックア
ップロール）３４とを備えている。尚、符号３７は加圧
ロール３５上の汚れを除去するブレードクリーナであ
る。

【００１８】また、本実施の形態では、中間転写ベルト
３０の定着装置４０よりも上流側には電磁誘導加熱装置
５０が設けられている。この電磁誘導加熱装置５０は、
図２及び図３に示すように、中間転写ベルト３０を加熱
対象物とし、この中間転写ベルト３０の裏側に配設され
ている。本実施の形態において、中間転写ベルト３０
は、例えば図２に示すように、耐熱性の高いシート状部
材からなる基層３０ａと、その上に積層された電磁誘導
加熱層（導電層）３０ｂと、その上に積層された弾性層
３０ｃと、最も上層となる表面離型層３０ｄとの４層で
構成されている。尚、弾性層３０ｃを介さずに直接表面
離型層３０ｄを設ける態様もある。

【００１９】ここで、基層３０ａとしては、半導電性の
部材であることが好ましく、例えばポリイミド、ポリア
ミド、ポリイミドアミド等に代表される耐熱性の高い樹
脂が用いられるが、厚さが２０〜５０μｍ程度の薄膜の
場合、強度補強や抵抗調節のためのフィラーや導電性材
料（カーボンブラック等）を分散したものが好適に用い
られる。また、電磁誘導加熱層３０ｂは、例えば鉄やコ
バルトの層、又はメッキ処理によってニッケル、クロム
等の強磁性金属層であってもよいが、２０μｍ以下の金
属層であれば、銅、銀やアルミニウム等の金属が好適で
ある。このとき、電磁誘導加熱層３０ｂは２０μｍの厚
さを超えると、中間転写ベルト３０の熱容量が大きくな
るので２〜２０μｍ程度が好ましい。更に、表面離型層
３０ｄは、離型性の高いシート又はコート層であること
が好ましく、例えば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重合体、ポリテトラフルオ
ロエチレン−シリコーン共重合体などが用いられる。更
にまた、弾性層３０ｃを設けた場合、あるいは、弾性層
３０ｃを設けなくても、表面離型層３０ｄの材料を弾性
材料で構成する場合には、トナーを包み込むような状態
で密着するため、画像の劣化が少なく画像光沢が均一に
なる点で好ましい。

【００２０】また、電磁誘導加熱装置５０は、図３
（ａ）及び図４に示すように、中間転写ベルト３０の搬
送方向に直交する幅方向に亘って配設される非磁性の長
尺な板状の台座５２と、この台座５２上に配設されるフ
ェライトなどの磁性コア５３と、この磁性コア５３に周
囲に配設されて中間転写ベルト３０の厚さ方向に向かっ
て貫く変動磁界を生成する励磁コイル５４とを備え、図
示外の励磁回路にて励磁コイル５４に給電することによ
り変動磁界を生成するようにしたものである。ここで、
台座５２としては、耐熱ガラスやポリカーボネイト等の
耐熱性樹脂が用いられており、この台座５２には、特に
図４に示すように、厚さ方向に貫通する放熱孔７０が所
定間隔毎に複数開設されている。また、磁性コア５３と
しては、単一ブロック体で構成しても差し支えないが、
焼結などの製造性を考慮し、複数（本例では５つ）のコ
アブロック５３ａを一列に並設する態様が採用されてい
る。そして、励磁コイル５４は、一方が開口した縦長チ
ャンネル状の積層平面コイルからなり、磁性コア５３
（本例では５つのコアブロック５３ａの集合体）全体を
一端及び両側の三方向から囲繞するようになっている。
尚、励磁コイル５４の詳細については後述する。

【００２１】更に、本実施の形態では、台座５２の裏面
長手方向一側には冷却ファン７１が配設されており、こ
の冷却ファン７１は台座５２の裏面に沿って送風し、放
熱孔７０から放出される熱を台座５２裏面から吹き流す
ようにしたものである。更にまた、本実施の形態では、
台座５２の裏面には、台座５２の幅方向に沿ってフェラ
イト製の磁性バー７２が複数配設されている。

【００２２】また、本実施の形態において、電磁誘導加
熱装置５０の台座５２の両端には、例えば図３（ｂ）に
示すように、スペーサ５５が設けられ、電磁誘導加熱装
置５０と中間転写ベルト３０との間の相対的位置関係が
一定になるように保たれている。ここで、スペーサ５５
はその表面にフッ素系、テフロン系樹脂からなる被覆層
５５ａを具備したものであり、この被覆層５５ａを中間
転写ベルト３０に接触配置し、中間転写ベルト３０との
摩擦抵抗を少なく抑えるようにしたものである。尚、こ
のスペーサ５５の代わりに、台座５２の両端にコロ５６
を設け、中間転写ベルト３０との間の摩擦抵抗を少なく
抑えながら、台座５２と中間転写ベルト３０との間の位
置関係を一定にするようにしてもよい。

【００２３】特に、本実施の形態においては、励磁コイ
ル５４が積層平面コイルからなり、従前の型巻きコイル
とは大きく相違する構成になっている。すなわち、本実
施の形態において、励磁コイル５４は、図５（ａ）
（ｂ）に示すように、基準パターン部５４１が繰り返し
形成される平板導体５４０を用いて構成されている。こ
こで、平板導体５４０としては、焼き鈍し処理が施され
た軟化金属（例えばＣｕ、Ａｇ、Ａｌ）や、無電解又は
電解メッキ、蒸着、スパッタリング、急速冷却法で製造
された非晶質金属（例えばＣｕ、Ａｇ、Ａｌ）や、圧延
処理された金属（例えばＣｕ、Ａｇ、Ａｌ）などが好ま
しい。具体的には、焼き鈍し処理を施した軟化金属につ
いては不純物などが除去される分均質なものが得られ、
また、無電界メッキなどを施した非晶質金属については
表面の均質性が得られる点で好ましく、更に、圧延処理
された金属については、異方性を備えて抵抗がより低減
せしめられる点で好ましい。

【００２４】また、平板導体５４０の厚さについては、
励磁コイル５４に印加される電流の周波数における表皮
深さ以下であることが好ましい。ここで、表皮深さδ
は、周波数ｆ（Ｈｚ）、抵抗率ρ（Ω・ｍ）、比透磁率
μ _rにより δ＝５０３√（ρ／ｆμ_r） と表される。このように選定すれば、磁束が容易に平板
導体５４０を貫通し、変動磁界の生成効率を向上させる
点で好ましい。

【００２５】更に、平板導体５４０は、例えば図５
（ａ）に示すように、複数の縦長チャンネル状の基準パ
ターン部５４１の開口端側を連結部５４２にて相互に連
結し、横方向に配列された各基準パターン部５４１の両
側開口端にはそれぞれ引き出し端子５４３，５４４を接
続したものであり、例えば銅などの金属板を打ち抜き加
工したものである。そして、図５（ｂ）に示すように、
平板導体５４０の両面には、引き出し端子５４３，５４
４を残して絶縁シート５４６が貼り付けられ、この絶縁
シート５４６の磁性コア５３の配設位置に対応した部位
にはコア用透孔５４７が開設されており、このコア用透
孔５４７に磁性コア５３が配置されるようになってい
る。

【００２６】この種の平板導体５４０は、図６（ａ）に
示すように、各基準パターン部５４１と連結部５４２と
の境界部に夫々折り曲げ線（Ｘi−Ｘi:ｉ＝１〜ｎ）を
設け、例えば図６（ｂ）に示すように、前記折り曲げ線
（Ｘi−Ｘi）に従って山折り及び谷折りを交互に繰り返
し、図６（ｃ）に示すように、基準パターン部５４１を
重合して積層した積層平面コイルからなる励磁コイル５
４として製造される。尚、積層平面コイルからなる励磁
コイル５４は引き出し端子５４３，５４４を介して図示
外の励磁回路に接続されている。

【００２７】次に、本実施の形態に係る画像記録装置の
作動について説明する。感光体ドラム２１は図２中の矢
印で示す方向に回転し、各電子写真デバイスにて例えば
イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各色成分毎のト
ナー像が感光体ドラム２１上に順次形成される。そし
て、感光体ドラム２１上の各色成分トナー像は、感光体
ドラム２１と中間転写ベルト３０との当接部である一次
転写部において、一次転写ロール２６の作用により中間
転写ベルト３０上に静電的に順次転写される。

【００２８】一方、中間転写ベルト３０上に転写された
４色分のトナー像は、二次転写部の上流側で、電磁誘導
加熱装置５０による加熱領域を通過する。この加熱領域
では、電磁誘導加熱装置からの変動磁界が中間転写ベル
ト３０の電磁誘導加熱層３０ｂを貫き、中間転写ベルト
３０の電磁誘導加熱層３０ｂが電磁誘導加熱により発熱
する。これにより電磁誘導加熱層３０ｂは急激に加熱さ
れ、この熱は時間経過と共に表層に伝達され、二次転写
部に到達するときには中間転写ベルト３０上のトナーが
溶融した状態となる。

【００２９】このとき、励磁コイル５４の自己発熱等に
より磁性コア（本例ではフェライトコア）５３が発熱す
る懸念があるが、磁性コア５３からの放出される熱は台
座５２の放熱孔７０を通じて台座５２の裏面側に放熱さ
れる。そして、台座５２の放熱孔７０から放出される熱
は冷却ファン７１からの送風により台座５２の裏面から
吹き流される。このように、本実施の形態では、励磁コ
イル５４に局部的な蓄熱が生ずることはない。また、積
層平面コイルからなる励磁コイル５４には、型巻きコイ
ルと異なり、平面状の循環電流路が形成されるため、励
磁コイル５４自体の自己発熱量も少なく、また、積層平
面コイルの配設密度は略均一であるから、型巻きコイル
のように、例えば両端部の配設密度が集中することはな
く、平面積層コイルから生成される変動磁界は各部にお
いて略均一になる。

【００３０】このため、電磁誘導加熱装置５０の加熱領
域を通過した中間転写ベルト３０上のトナー像は略均一
な温度分布で溶融されることになり、二次転写部でのト
ナー像の転写性が中間転写ベルト３０の幅方向に亘って
略均一に保たれる。この点、本実施の形態の励磁コイル
５４に代えて、型巻きコイルを設けるようにした比較の
形態にあっては、例えば図１１に示すように、コイル幅
の両端部に対応した温度分布が高くなってしまうのに対
し、本実施の形態では、このような不均一な温度分布に
はならず、均一な温度分布が得られる。

【００３１】また、本実施の形態では、磁性バー７２は
台座５２の裏面に設けられているため、励磁コイル５４
からの変動磁界が中間転写ベルト３０側以外に発散しよ
うとしても、台座５２の裏面側にある磁性バー７２に捕
捉されてしまう。すなわち、磁性バー７２は、変動磁界
が発散しないように磁路を形成する機能部材として働く
ため、電磁誘導加熱装置５０から生成される変動磁界が
無駄に発散する事態は有効に回避される。

【００３２】また、本実施の形態にあっては、平板導体
５４０の折り曲げについては、基準パターン部５４１を
折り曲げ線（Ｘi−Ｘi）にて山折り及び谷折りを交互に
繰り返すようにしているが、これに限られるものではな
く、例えば図７（ａ）に示すように、基準パターン部５
４１を折り曲げ線（Ｘi−Ｘi）にて山折り若しくは谷折
りを少なくとも１回以上繰り返すようにしてもよい。更
に、本実施の形態にあっては、励磁コイル５４は一つ使
用されているに過ぎないが、例えば複数の励磁コイル５
４を並列配置するようにしてもよい。この場合、個々的
に励磁コイル５４を並列配設してもよいが、例えば図７
（ｂ）に示すように、連結部を介して接続される２連の
縦長チャンネル部からなる基準パターン部５４５を形成
し、この基準パターン部５４５を折り曲げ線（Ｘi−Ｘ
i）（ｉ＝１〜ｋ）にて山折り若しくは谷折りを少なく
とも１回以上繰り返すようにし、２連の縦長チャンネル
部を含む基準パターン部５４５が順次重ねられて積層配
置することになる。更にまた、本実施の形態では、中間
転写ベルト３０の内側に電磁誘導加熱装置５０を配設す
るようにしたが、中間転写ベルト３０の外側にも図２に
仮想線で示すように、電磁誘導加熱装置５０’を配設
し、夫々の励磁コイル５４で中間転写ベルト３０を挟む
ように配設する所謂ヘルムホルト型コイルを用いるよう
にしてもよい。このように、複数の励磁コイル５４を並
列若しくは中間転写ベルト３０を介して対向配置するよ
うにすれば、励磁コイル５４の力率が向上する。尚、本
実施の形態にあっては、平板導体５４０は絶縁シート５
４６を貼り付けた態様のものであるが、これに限られる
ものではなく、例えば予め金属板を絶縁被覆しておき、
これを打ち抜き加工する等適宜選定して差し支えない。

【００３３】◎実施の形態２ 図８（ａ）は本実施の形態で用いられる励磁コイルの構
成を示す説明図である。本実施の形態に係る励磁コイル
５４は、実施の形態１と異なり、基準パターン部５５１
が繰り返し形成された複数の平板導体単位体５５０を用
い、各平板導体単位体５５０の基準パターン部５５１を
順次重ね合わせて積層すると共に、各平板導体単位体５
５０を電気的に接続する積層平面コイルである。本実施
の形態において、平板導体単位体５５０は、図８（ｂ）
に示すように、交互に開口の向きが１８０度反転するよ
うにＬ字状部からなる基準パターン部５５１を順次連接
し、図８（ｃ）に示すように、両者の連接部位を折り曲
げ線（Ｘ）にて順次折り曲げることにより中空正方形状
の螺旋形状の積層平面コイル単位体５５２を構成するも
のである。尚、平板導体単位体５５０の中央開口は、磁
性コアなどが配置されるコア透孔５５３として確保され
ている。また、平板導体単位体５５０は例えば予め絶縁
被覆されており、その両端には引き出し端子５５４，５
５５が設けられている。

【００３４】従って、本実施の形態では、励磁コイル５
４は、図８（ａ）に示すように、複数の積層平面コイル
単位体５５２を配置し、各積層平面コイル単位体５５２
相互間の引き出し端子５５４，５５５を溶接などで電気
的に接続すると共に、両端に位置する積層平面コイル単
位体５５２の両端引き出し端子５５４又は５５５を励磁
回路側の端子Ａ，Ｂに接続するようにすればよい。この
タイプによれば、励磁コイル５４は、複数の積層平面コ
イル単位体５５２を電気的に接続し、各積層平面コイル
単位体５５２部分から夫々略等しい変動磁界を生成す
る。それゆえ、実施の形態１と同様に、電磁誘導加熱装
置５０の励磁コイル５４として作用する。

【００３５】また、本実施の形態において、平板導体単
位体５５０の態様については、図８に示す実施の形態に
限られるものではなく、適宜選定して差し支えない。例
えば図９（ａ）に示すように、チャンネル部からなる基
準パターン部５６１を開口部が１８０度毎に交互に向く
ように連接し、この連接部位を折り曲げ線Ｘとして順次
折り曲げるようにしてもよいし、あるいは、図９（ｂ）
に示すように、チャンネル部からなる基準パターン部５
６１を開口部が９０度毎に交互に向くように連接し、こ
の連接部位を折り曲げ線Ｘとして順次折り曲げるように
してもする等適宜選定して差し支えない。更に、積層平
面コイル単位体５５２の形状については、図８に示すよ
うに、中空正方形螺旋状である必要はなく、例えば中空
円形螺旋状など適宜選定して差し支えない。ここで、中
空円形螺旋状の積層平面コイル単位体５５２を構成する
平板導体単位体５５０としては、図１０（ａ）に示すよ
うに、半ドーナツ状部からなる基準パターン部５６２を
開口部が１８０度毎に交互に向くように連接し、この連
接部位付近を折り曲げ線Ｘとして順次折り曲げるように
してもよいし、あるいは、図１０（ｂ）に示すように、
一部に切り欠きを有するドーナツ状部からなる基準パタ
ーン部５６３を切り欠きが１８０度毎に交互に向くよう
に連接し、この連接部位を折り曲げ線Ｘとして順次折り
曲げするようにする等適宜選定して差し支えない。

【００３６】

【実施例】◎実施例１ 実施例１に係る中間転写ベルト３０は、最上層に１０μ
ｍのフッ素樹脂系の表面離型層があり、順に５０μｍの
半導電性の弾性層、５μｍの銅からなる電磁誘導加熱
層、３０μｍのポリイミド樹脂層からなる基層の積層構
成をなしている。この基層はポリイミドに抵抗調節材料
が混入されており、半導電性である。また、電磁誘導加
熱を行うための交流磁場発生源は励磁コイルであるが、
本実施例で用いられる励磁コイルは０．３ｍｍの燐脱酸
素銅を折り曲げ、２０μＨになるように構成した。加熱
面積は３１０ｍｍ×７０ｍｍとした。そして、印加する
交流電流の周波数は２０〜２００ｋＨｚが好ましい。２
０ｋＨｚ以下であると可聴域に入ってノイズ発生の原因
になるし、また、２００ｋＨｚ以上であると電磁波の放
射ノイズが無視できなくなるといった問題が生じること
による。このような条件下で、中間転写ベルトを加熱し
たところ良好に発熱し、励磁コイル自体の発熱はきわめ
て低くなった。

【００３７】◎実施例２ 実施例１と比して励磁コイルに螺旋状コイルを用いたこ
と以外は同様に行った。上記条件で中間転写ベルトを加
熱したところ良好に発熱し、励磁コイルの発熱はきわめ
て低くなった。

【００３８】◎実施例３ 実施例１と比して励磁コイルに薄板状の打ち抜きコイル
を中間転写ベルトの電磁誘導加熱層を挟んでヘルムホル
ツ型で配置した以外は同様に行った。上記条件下で中間
転写ベルトを加熱したところ良好に発熱し、励磁コイル
の発熱はきわめて低くなった。

【００３９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、励磁コイル構造を工夫し、平板導体の基準パターン
部を順次重ね合わせて積層した積層平面コイルからなる
励磁コイルを使用するようにしたため、型巻きコイルか
らなる励磁コイルを使用した際の各種弊害を有効に解消
することができる。すなわち、本発明によれば、励磁コ
イルを平面積層コイル構造としたため、型巻きコイルに
比べて、励磁コイル全体の容積を少なくすることがで
き、その分、装置構成の小型化を容易に達成することが
できる。また、本発明によれば、励磁コイルとしての平
面積層コイルは低抵抗で電流通路を構成することができ
るため、蓄熱の低減化を図ることができ、その分、コイ
ル自体の熱損失を小さく抑えることが可能になり、しか
も、励磁コイルの冷却処理を容易に行うことができる。
更に、本発明によれば、積層平面コイルでは、積層数及
び電流通路を規定することで、発生する変動磁界分布を
均一にすることが可能であるため、型巻きコイルの場合
に生じていた弊害、型巻きコイルの両端部で変動磁界成
分がばらつき、発熱分布が不均一になり易いという弊害
を有効に回避することができる。更にまた、本発明で
は、励磁コイルを平面積層コイルとしたたため、線材の
ように撚ったりする加工が不要であり、その分、製造自
体を容易に行うことができるほか、線材に比べて、形状
の自由度が高く、断線が少なく、更に、耐圧にも優れて
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）は本発明に係る電磁誘導加熱装置の概
要を示す説明図、（ｂ）は励磁コイルの構成例を示す説
明図、（ｃ）は本発明に係る画像記録装置の概要を示す
説明図である。

【図２】 実施の形態１に係る画像記録装置の全体構成
を示す説明図である。

【図３】 （ａ）は実施の形態１で用いられる電磁誘導
加熱装置の概要を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ａ−Ａ
線断面図、（ｃ）は（ａ）中Ａ−Ａ線断面の変形形態を
示す説明図である。

【図４】 本実施の形態に係る電磁誘導加熱装置の要部
分解斜視図である。

【図５】 （ａ）（ｂ）は励磁コイルを構成する平板導
体の製造例を示す説明図である。

【図６】 （ａ）〜（ｃ）は本実施の形態で用いられる
励磁コイル（積層平面コイル）の製造工程例を示す説明
図である。

【図７】 （ａ）（ｂ）は平板導体の折り曲げ処理の他
の例を示す説明図である。

【図８】 （ａ）は実施の形態２で用いられる励磁コイ
ル（積層平面コイル）の概要を示す説明図、（ｂ）は励
磁コイル単位体の詳細を示す説明図、（ｃ）は励磁コイ
ル単位体の製造例を示す説明図である。

【図９】 （ａ）（ｂ）は実施の形態で用いられる励磁
コイルの変形形態を示す説明図である。

【図１０】 （ａ）（ｂ）は実施の形態で用いられる励
磁コイルの更に別の変形形態を示す説明図である。

【図１１】 比較の形態に係る電磁誘導加熱装置の発熱
分布を示す説明図である。

【符号の説明】

１…加熱対象物，１ａ…電磁誘導加熱層，２…電磁誘導
加熱装置，３…励磁コイル，４…平板導体，４ａ…基準
パターン部，６…像担持搬送体，７…作像手段，８…定
着手段，９…記録材，Ｔ…未定着像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬場 基文 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 伊藤 和善 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 墨田 稔久 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 Ｆターム(参考） 2H032 AA14 BA09 BA21 BA23 2H033 BA11 BA50 BB28 BE06 BE09 2H078 AA18 AA21 BB02 CC06 DD51 DD61 DD73 3K059 AA08 AB26 AD05 AD32

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも電磁誘導加熱層が具備される
   加熱対象物を加熱する電磁誘導加熱装置において、 前記加熱対象物である電磁誘導加熱層を貫く変動磁界が
   生成せしめられる励磁コイルを備え、 この励磁コイルは、基準パターン部が繰り返し形成され
   た平板導体を用い、前記基準パターン部を順次重ね合わ
   せて積層した積層平面コイルであることを特徴とする電
   磁誘導加熱装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電磁誘導加熱装置におい
   て、 励磁コイルは、基準パターン部が繰り返し形成された複
   数の平板導体を用い、各平板導体の基準パターン部を順
   次重ね合わせて積層すると共に、各平板導体を電気的に
   接続する積層平面コイルであることを特徴とする電磁誘
   導加熱装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の電磁誘導加熱装置におい
   て、 励磁コイルは、基準パターン部が繰り返し形成された平
   板導体の片面若しくは両面に絶縁層を設け、少なくとも
   １回以上の１８０度折り曲げによって基準パターン部を
   絶縁層を介して積層配置した積層平面コイルであること
   を特徴とする電磁誘導加熱装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の電磁誘導加熱装置におい
   て、 励磁コイルは、基準パターン部が連結部を介して繰り返
   し形成された平板導体を用い、１８０度折り曲げによっ
   て基準パターン部を一面おきに積層した積層平面コイル
   であることを特徴とする電磁誘導加熱装置。
5. 【請求項５】 請求項３又は４いずれかに記載の電磁誘
   導加熱装置において、 励磁コイルは、平板導体の１８０度折り曲げとして山折
   りと谷折りとを交互に繰り返すものであることを特徴と
   する電磁誘導加熱装置。
6. 【請求項６】 請求項３又は４いずれかに記載の電磁誘
   導加熱装置において、 励磁コイルは、平板導体の１８０度折り曲げとして山折
   り又は谷折りのいずれか一方を少なくとも１回以上繰り
   返すものであることを特徴とする電磁誘導加熱装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の電磁誘導加熱装置におい
   て、 励磁コイルを構成する平板導体の厚さは印加される周波
   数における表皮深さ以下であることを特徴とする電磁誘
   導加熱装置。
8. 【請求項８】 請求項１記載の電磁誘導加熱装置におい
   て、 励磁コイルを構成する平板導体は焼き鈍し処理が施され
   た軟化金属であることを特徴とする電磁誘導加熱装置。
9. 【請求項９】 請求項１記載の電磁誘導加熱装置におい
   て、 励磁コイルを構成する平板導体は、無電解又は電解メッ
   キ、蒸着、スパッタリング、急速冷却法で製造された非
   晶質金属であることを特徴とする電磁誘導加熱装置。
10. 【請求項１０】 請求項１記載の電磁誘導加熱装置にお
    いて、 励磁コイルを構成する平板導体は圧延処理された金属で
    あることを特徴とする電磁誘導加熱装置。
11. 【請求項１１】 請求項１記載の電磁誘導加熱装置にお
    いて、 励磁コイルを構成する平板導体は、螺旋状の積層平面コ
    イルを構成するものであることを特徴とする電磁誘導加
    熱装置。
12. 【請求項１２】 請求項１記載の電磁誘導加熱装置に
    おいて、 励磁コイルを構成する平板導体は、薄板状の打ち抜きコ
    イルであることを特徴とする電磁誘導加熱装置。
13. 【請求項１３】 請求項１記載の電磁誘導加熱装置にお
    いて、 励磁コイルの全部若しくは一部に磁芯を組み込んでなる
    ことを特徴とする電磁誘導加熱装置。
14. 【請求項１４】 請求項１記載の電磁誘導加熱装置にお
    いて、 並列配置される複数の励磁コイルを備えていることを特
    徴とする電磁誘導加熱装置。
15. 【請求項１５】 請求項１記載の電磁誘導加熱装置にお
    いて、 電磁誘導加熱層を挟んで対向配置される複数の励磁コイ
    ルを備えていることを特徴とする電磁誘導加熱装置。
16. 【請求項１６】 少なくとも電磁誘導加熱層が具備され
    る加熱対象物を加熱する電磁誘導加熱装置に用いられ、
    前記加熱対象物である電磁誘導加熱層を貫く変動磁界が
    生成せしめられる励磁コイルであって、 基準パターン部が繰り返し形成された平板導体を用い、
    前記基準パターン部を順次重ね合わせて積層した積層平
    面コイルであることを特徴とする励磁コイル。
17. 【請求項１７】 電磁誘導加熱層を有し且つ未定着像が
    担持搬送される像担持搬送体と、 この像担持搬送体上に担持される未定着像を形成する作
    像手段と、 像担持搬送体の移動方向に直交する方向に沿って像担持
    搬送体に対向配置され且つ像担持搬送体を電磁誘導加熱
    して像担持搬送体上の未定着像を溶融する請求項１記載
    の電磁誘導加熱装置と、 像担持搬送体の電磁誘導加熱装置に対向する部位の下流
    位置に配設され且つ像担持搬送体上で溶融した未定着像
    を記録材上に転写、定着する定着手段とを備えたことを
    特徴とする画像記録装置。