JP2002056963A

JP2002056963A - 誘導加熱装置

Info

Publication number: JP2002056963A
Application number: JP2000245599A
Authority: JP
Inventors: Shogo Yokota; 昌吾横田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-08-14
Filing date: 2000-08-14
Publication date: 2002-02-22

Abstract

(57)【要約】【課題】安全性および信頼性が高く、かつ加熱効率に
優れた誘導加熱装置を提供する。【解決手段】変動磁場中で発熱する導電層35を有して
いる加熱ローラ30と、加熱ローラ30と離隔して配設され
かつ導電層35を発熱させるための誘導コイル31とを備え
ている誘導加熱装置である。誘導コイル31を絶縁体から
なるホルダ37により保持する。ホルダ37を、互いに係合
させられかつ誘導コイル31を挟持する第１および第２の
ホルダ部材38,39により構成する。両ホルダ部材38,39の
うち、誘導コイル31を挟んで加熱ローラ30とは反対側の
第１ホルダ部材38の外面に、フェライト42を保持させ
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、誘導加熱装置に関
し、さらに詳しくは、乾式電子写真機器（複写機、レー
ザプリンタ等の画像形成装置等）における定着装置、湿
式電子写真機器における乾燥装置、インクジェットプリ
ンタにおける乾燥装置、リライタブルメディア用消去装
置等で好適に使用される誘導加熱方式を用いた加熱装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば乾式電子写真方式の画像形成装
置における定着装置では、加熱ローラ、加熱ローラに被
加熱材である記録用紙を押圧する加圧ローラおよび加熱
ローラを加熱する加熱手段が設けられ、現像工程を経て
定着装置に送られてきた未定着像を有する用紙が、所定
の温度に加熱された加熱ローラと加圧ローラによって形
成された接触ニップ部を通過し、その間に用紙上の未定
着像が熱と圧力により用紙に定着される。

【０００３】加熱手段として、たとえば特許第２６１６
４３３号公報に記載されているように、加熱ローラ内に
設けられたハロゲンランプによって加熱ローラを内側か
ら加熱するようにしたものが従来から広く用いられてい
た。しかしながら、これには、加熱開始時の立ち上がり
が遅いという問題があった。

【０００４】この問題を解決するため、上記公報におい
て、加熱ローラに導電層が形成され、磁界発生手段から
交番磁界を加熱ローラに与えることで加熱ローラに渦電
流によるジュール熱を発生させて、加熱ローラ自体を発
熱させるようにした誘導加熱装置を備えた定着装置が提
案されており、その概略が図８に示されている。

【０００５】図８において、(P)は被加熱材としての用
紙、(1)は加熱ローラ、(2)は加圧ローラ、(3)は誘導加
熱体である。加熱ローラ(1)は全体が円筒状導電体４に
より形成され、その外周面に薄い離型層(5)が形成され
ている。加圧ローラ(2)は、ばね(6)によって加熱ローラ
(1)に押圧されている。用紙(P)は、加熱ローラ(1)と加
圧ローラ(2)の間を通って、その幅方向と直交する方向
（図８の矢印方向）に送られる。

【０００６】誘導加熱体(3)は、加熱ローラ(1)の上部外
周に沿うように配置された半円筒状の絶縁支持体(7)
と、その内部に埋設状態に配設された誘導コイル(8)
（磁界発生手段）とからなる。誘導コイル(8)は絶縁支
持体(7)の全体にわたって渦巻状に配設されている。誘
導コイル(8)には図示しない誘導加熱用電源から交流電
流が供給され、誘導コイル(8)に発生する交番磁界が加
熱ローラ(1)に与えられることにより、加熱ローラ(1)自
体が発熱し、所定の温度に昇温される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示す定着装置には、次のような問題があった。すなわ
ち、誘導コイル(8)は、自身に流れる電流の作用でジュ
ール熱を発生するため、誘導コイル(8)の温度は通電と
ともに上昇する。そのため、絶縁支持体(7)と誘導コイ
ル(8)の線膨張係数の差に起因して、繰り返し使用時に
熱膨張の差から両者が分離したり、絶縁支持体(7)に割
れが発生したりしてしまい、安全性および信頼性が低下
する。

【０００８】本発明の目的は、上記問題を解決し、安全
性および信頼性が高く、かつ加熱効率に優れた誘導加熱
装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による誘導加熱装
置は、変動磁場中で発熱する導電層を有している加熱部
材と、上記加熱部材と離隔して配設されかつ上記導電層
を発熱させるための磁界発生手段とを備えている誘導加
熱装置において、上記磁界発生手段が絶縁体からなるホ
ルダにより保持されており、上記ホルダが、互いに係合
させられかつ上記磁界発生手段を挟持する第１および第
２のホルダ部材により構成されているものである。

【００１０】本発明の誘導加熱装置において、上記両ホ
ルダ部材のうち、上記磁界発生手段を挟んで上記加熱部
材とは反対側の第１ホルダ部材の外面に、磁性部材が保
持されていることがある。

【００１１】上記磁性部材は、上記第１ホルダ部材の長
手方向に並んで複数配置されており、隣り合う磁性部材
の端部同志が部分的に重なり合っていることが好まし
い。

【００１２】本発明の誘導加熱装置において、上記両ホ
ルダ部材のうち、上記磁界発生手段を挟んで上記加熱部
材とは反対側の第１ホルダ部材の外面に、補強部材が設
けられていることがある。

【００１３】本発明の誘導加熱装置において、上記両ホ
ルダ部材のうちいずれか一方の内面に、上記磁界発生手
段の位置を規制する位置決め部材が設けられていること
がある。

【００１４】さらに、本発明の誘導加熱装置において、
上記ホルダにおける上記加熱部材側を向いた面とは反対
側の面を覆う遮蔽部材を備えていることがある。

【００１５】

【発明の実施形態】以下、図面を参照して、本発明を乾
式電子写真方式の画像形成装置に適用した実施形態につ
いて説明する。

【００１６】図１は、画像形成装置の主要部を示してい
る。

【００１７】この画像形成装置は、４色の可視像形成ユ
ニット(10Y)(10M)(10C)(10B)が被加熱材である記録用紙
(P)の搬送路に沿って配列されたいわゆるタンデム式の
プリンタである。可視像形成ユニットは、符号(10)で総
称する。４組の可視像形成ユニット(10)は、用紙(P)の
供給トレイ(11)と定着装置(12)との間の記録用紙搬送手
段としての記録用紙搬送装置(13)に沿って配設されてい
る。そして、画像形成装置は、記録用紙搬送装置(13)で
搬送される用紙(P)に可視像形成ユニット(10)により各
色トナーを多重転写した後、これを定着装置(12)により
定着して、フルカラー画像を形成する。

【００１８】さらに詳しく説明すると、記録用紙搬送装
置(13)は、前後１対の駆動ローラ(14)およびアイドルロ
ーラ(15)によって架張され所定の周速度（この例では１
３４ｍｍ／ｓ）に制御されて回動する無端状搬送ベルト
(16)を備え、この無端状搬送ベルト(16)上に用紙(P)を
静電吸着させて供給トレイ(11)から定着装置(12)に搬送
する。各可視像形成ユニット(10)は、感光体ドラム(17)
の周囲に帯電ローラ(18)、レーザ光照射装置(19)、現像
器(20)、転写ローラ(21)およびクリーナ(22)を備え、各
可視像形成ユニット(10)の現像器(20)にはイエロー
(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(B)のトナーが
収容されている。各可視像形成ユニット(10)は、以下の
工程により、用紙(P)上にトナー画像を形成する。すな
わち、まず、感光体ドラム(17)の表面を帯電ローラ(18)
で一様に帯電した後、レーザ光照射装置(19)により感光
体ドラム(17)の表面を画像情報に応じてレーザ露光し、
静電潜像を形成する。その後、現像器(20)により感光体
ドラム(17)上の静電潜像に対しトナー像を現像し、この
顕像化されたトナー像を、トナーとは逆極性のバイアス
電圧が印加された転写ローラ(21)により、記録用紙搬送
装置(13)により搬送される用紙(P)に順次転写する。定
着装置(12)の後方に１対の排出ローラ(23)(24)が設けら
れ、無端状搬送ベルト(16)と定着装置(12)との間および
定着装置(12)と排出ローラ(23)(24)との間に、用紙ガイ
ド(25)(26)が設けられている。転写の終了した用紙(P)
は、駆動ローラ(14)の曲率により無端状搬送ベルト(16)
から剥離された後、用紙ガイド(25)を通って定着装置(1
2)に搬送される。定着装置(12)において、後に詳しく説
明するように、定着が行われ、定着の終了した用紙(P)
は用紙ガイド(26)を通って排出ローラ(23)(24)により排
出される。

【００１９】この発明による誘導加熱装置を備えた定着
装置(12)の第１の例が、図２に示されている。

【００２０】この定着装置(12)における加熱装置は、加
熱部材である加熱ローラ(30)、磁界発生手段である誘導
コイル(31)、温度検出手段を構成する温度センサである
サーミスタ(32)、温度制御手段である励磁回路(33)、お
よび加圧手段を構成する加圧ローラ(34)を備えている。

【００２１】加熱ローラ(30)は定着装置(12)の部分を移
動している被加熱材である用紙(P)を加熱するためのも
ので、誘導コイル(31)からの変動磁界を受けて発熱する
ために少なくとも１層の導電層を有するように構成され
ている。また、加熱ローラ(30)は、用紙(P)からトナー
がオフセット（付着）するのを防止するために、表面に
離型層を有するように構成されている。この例では、加
熱ローラ(30)全体が１層の円筒状の導電層(35)より構成
され、その表面に薄い離型層(36)が形成されている。

【００２２】導電層(35)は、比透磁率の大きいものが適
しており、たとえば、純鉄、ＳＴＫＭ(JIS)材、ＳＵＳ
４３０(JIS)等の磁性ステンレス鋼、けい素鋼板、電磁
鋼板、ニッケル鋼等から構成されるのが望ましい。ま
た、比透磁率が低い材料であっても、たとえばＳＵＳ３
０４(JIS)等の非磁性ステンレス鋼等の抵抗率の大きい
材料は、渦電流発生時の発熱量が大きいので、使用でき
る。あるいは、加熱ローラ(30)は、たとえばセラミック
ス等の非磁性のベース部材に比透磁率の高い前記材料が
導電性を有するように配置されているような構成であっ
てもよい。この例では、加熱ローラ(30)に、直径３０m
m、厚さ０．４ｍｍのＳＴＫＭ材製の鉄ローラを使用し
ている。

【００２３】離型層(36)には、ＰＦＡ（テトラフルオロ
エチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共
重合体）やＰＴＦＥ（ポリテロラフルオロエチレン）等
のフッ素樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が適して
いる。この例では、ＰＴＦＥを２０μｍコートしてい
る。

【００２４】誘導コイル(31)は、加熱ローラ(30)を渦電
流で発熱させるためのもので、全体として半円筒状に形
成されて、加熱ローラ(30)の約半周の外周に沿うように
配置されている。誘導コイル(31)が半円筒状に形成され
ていると、曲率が存在するため、誘導コイル(31)の中心
側に磁束が集中し、渦電流の発生量が多くなる。する
と、加熱ローラ(30)の全体を構成する比透磁率の大きい
導電層(35)に磁束が集中し、加熱効率が改善される。誘
導コイル(31)を構成する線材の表面には、絶縁層が形成
される。この例では、線材は、表面にたとえば酸化膜等
の絶縁層が形成されたアルミニウム単線より構成されて
いる。あるいは、銅線、銅ベースの複合部材線、エナメ
ル線等を撚り線にしたリッツ線等を使用することもでき
る。どのような材料の線材を使用しても、誘導コイル(3
1)でのジュール損を抑えるために、誘導コイル(31)の全
抵抗値は、０．５Ω以下、望ましくは０．１Ω以下であ
る方がよい。誘導コイル(31)は励磁回路(33)に接続され
ている。

【００２５】誘導コイル(31)は、後に詳述するように、
絶縁体からなるホルダ(37)により保持されている。ホル
ダ(37)は、互いに係合させられかつ誘導コイル(31)を挟
持する第１および第２のホルダ部材(38)(39)により構成
されている。

【００２６】加圧ローラ(34)は、詳細な図示は省略した
が、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム等の芯金上にシリ
コーンゴム等の耐熱弾性材層を有するように構成されて
いる。加圧ローラ(34)の表面には、加熱ローラ(30)の場
合と同様の離型層が形成されていてもよい。加圧ローラ
(34)は、弾性部材である圧縮コイルばね(38)により加熱
ローラ(30)にたとえば１００Ｎの力で圧接され、これに
より、加熱ローラ(30)との間に幅が約３．５mm程度の接
触ニップ部(S)が形成される。

【００２７】次に、図３および図４を参照して誘導コイ
ル(31)を保持するホルダ(37)について詳しく述べる。

【００２８】誘導コイル(31)の外側（誘導コイル(31)を
挟んで加熱ローラ(30)とは反対側）の第１ホルダ部材(3
8)は半円筒状であり、その外面に長手方向に伸びる２つ
の溝(41)が周方向に間隔をおいて形成され、両溝(41)内
にそれぞれ磁性部材である複数のフェライト(42)が第１
ホルダ部材(38)の長手方向に並んで入れられている。各
溝(41)は、第１ホルダ部材(38)の外面に一体に形成され
かつ第１ホルダ部材(38)の長手方向に伸びる１対の立ち
上がり壁(43)により構成されている。１対の立ち上がり
壁(43)は、後述する補強壁(45)と同様に、第１ホルダ部
材(38)の強度を増大させる役割を果たしている。各溝(4
1)を構成する１対の立ち上がり壁(43)先端における所要
部分には、フェライト(42)の脱落を防止する爪(44)が一
体に形成されている。各溝(41)の周方向に関する位置
は、加熱ローラ(30)の軸方向に伸びる、誘導コイル(31)
の直線部分に対応する位置になっている。なお、各フェ
ライト(42)は、たとえば耐熱性シリコン系接着剤により
溝(41)の底面および両側面に接着されていてもよい。

【００２９】各フェライト(42)の長手方向の両端面は、
水平面に対して５〜６０度程度傾斜した傾斜面(42a)と
なされており、隣接する２つのフェライト(42)は、その
両端傾斜面(42a)の傾斜方向が異なるように配されてい
る。すなわち、隣接する２つのフェライト(42)のうち一
方のフェライト(42)における両端傾斜面(42a)が、第１
ホルダ部材(38)の長手方向外方に向かって同径方向外方
に傾斜している場合、他方のフェライト(42)の両端傾斜
面(42a)は、第１ホルダ部材(38)の長手方向外方に向か
って同径方向内方に傾斜している。その結果、隣り合う
２つのフェライト(42)の端部同志が部分的に重なり合っ
ている。また、隣り合う２つのフェライト(42)の両端傾
斜面(42a)同志は、たとえば耐熱性シリコン系接着剤に
より接着されていてもよい。

【００３０】第１ホルダ部材(38)の外面には、周方向に
伸びる複数の立ち上がり状補強壁(45)（補強部材）が、
長手方向に間隔をおいて一体に形成されている。補強壁
(45)は溝(41)の部分を除いて形成されている。

【００３１】第１ホルダ部材(38)の内面には、誘導コイ
ル(31)の位置決め部材(46)が、内方突出状に一体に形成
されており、この位置決め部材(46)の周囲に誘導コイル
(31)がはめ被せられている。

【００３２】第１ホルダ部材(38)の両側縁部には、周方
向に伸びかつ９０度曲がって長手方向に伸びる複数の切
り欠き(47)が、第１ホルダ部材(38)の長手方向に間隔を
おいて形成されている。さらに、第１ホルダ部材(38)の
周方向の中間部には、複数の貫通穴(48)が、第１ホルダ
部材(38)の長手方向に間隔をおいて形成されている。

【００３３】誘導コイル(31)の内側（加熱ローラ(30)
側）の第２ホルダ部材(39)は半円筒状であり、その両側
縁に外方水平張り出し部(49)が一体に形成されている。
また、第２ホルダ部材(39)の外面における、両外方張り
出し部(49)寄りの部分に、それぞれ外側方に突出した複
数の係合用水平突出部(51)が、第２ホルダ部材(39)の長
手方向に間隔をおいて一体に形成されている。水平突出
部(51)における、第２ホルダ部材(39)の長手方向の幅
は、第１ホルダ部材(38)の切り欠き(47)における、周方
向に伸びる第１部分(47a)にはまるような幅となされて
おり、水平突出部(51)の肉厚は、切り欠き(47)におけ
る、第１ホルダ部材(38)の長手方向に伸びる第２部分(4
7b)内を長手方向に移動しうるような厚さとなされてい
る。第２ホルダ部材(39)の外面における、周方向の中間
部には、上方に突出しかつ９０度曲がって第２ホルダ部
材(39)の長手方向に伸びる複数の係合用Ｌ字状突出部(5
2)が一体に形成されている。Ｌ字状突出部(52)は、第１
ホルダ部材(38)の貫通穴(48)を通過するような大きさと
なされている。

【００３４】第１ホルダ部材(38)および第２ホルダ部材
(39)は、それぞれ電気絶縁性および耐熱性を有する材料
で形成される。たとえば、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、シリコ
ン系やウレタン系の発泡体、アミド系やアラミド系の耐
熱繊維からなる不織布、ガラスウール、セラミックス等
を用いて形成される。

【００３５】両ホルダ部材(38)(39)による誘導コイル(3
1)の保持は、次のようにして行われる。まず、誘導コイ
ル(31)を、第１ホルダ部材(38)の位置決め部材(46)の周
囲にはめ被せることにより誘導コイル(31)の位置決めを
行った状態で、第２ホルダ部材(39)を誘導コイル(31)の
下側に沿わせ、水平突出部(51)を第１ホルダ部材(38)の
切り欠き(47)の第１部分(47a)にはめ入れるとともに、
Ｌ字状突出部(52)を貫通穴(48)に通す。ついで、第２ホ
ルダ部材(39)を、第１ホルダ部材(38)に対してその長手
方向に（図４に矢印Ａで示す方向）に移動させることに
より、水平突出部(51)を切り欠き(47)の第２部分(47b)
内に入れ、水平突出部(51)を第１ホルダ部材(38)の切り
欠き(47)の下縁部に係合させる。これと同時に、Ｌ字状
突出部(52)の水平部(52a)を第１ホルダ部材(38)におけ
る貫通穴(48)の縁部に係合させる。こうして、両ホルダ
部材(38)(39)が相互に係合させられ、誘導コイル(31)が
ホルダ(37)により保持される。

【００３６】上記の定着装置(12)の動作は、次の通りで
ある。

【００３７】まず、ウォームアップ時において、励磁回
路(33)がオンとなり、誘導コイル(31)に交流電流が供給
される。これにより、誘導コイル(31)が励磁され、加熱
ローラ(30)の導電層(35)に交流渦電流が誘起され、ジュ
ール熱により発熱する。このときの発熱量は、たとえば
約８００Ｗである。一方、励磁回路(33)による通電が開
始すると同時に、加熱ローラ(30)が図示しない適宜の駆
動手段によって回転駆動され、これにより、加圧ローラ
(34)が従動回転する。また、加熱ローラ(30)の表面温度
がサーミスタ(32)によって常時検知され、加熱ローラ(3
0)の表面温度が所定の温度（この例では１８０℃）に達
すると、ウォームアップが完了し、励磁回路(33)による
誘導コイル(31)への通電がサーミスタ(32)の温度検出値
に基づくオン・オフ制御に切り替わり、加熱ローラ(30)
の表面温度が所定の温度に維持される。そして、このよ
うな状態で、前記のように未定着トナー像が転写された
用紙(P)が接触ニップ部(S)に搬送され、加熱ローラ(30)
と加圧ローラ(34)の圧力により、トナー像は溶融定着さ
れ、用紙(P)上に固定され、堅牢な画像となる。

【００３８】上記の誘導加熱装置において、誘導コイル
(31)が、互いに係合させられた第１および第２のホルダ
部材(38)(39)により挟持されているので、誘導コイル(3
1)が、自身に流れる電流の作用でジュール熱を発生し、
その温度が上昇したとしても、両ホルダ部材と誘導コイ
ル(31)との分離や、両ホルダ部材(38)(39)の割れの発生
を防止することができる。したがって、安全性および信
頼性の低下を防止することができる。また、上記実施形
態においては、加熱ローラ(30)側の第２ホルダ部材(39)
の肉厚を小さくすることにより、絶縁性を確保した上で
加熱ローラ(30)と誘導コイル(31)との距離を小さくする
ことができ、その結果加熱効率を向上させることができ
る。しかも、第１ホルダ部材(38)の肉厚を大きくするこ
とにより、ホルダ(37)全体の強度を増大させることがで
き、その結果加熱ローラ(30)から熱を受けた場合のホル
ダ(37)の変形を防止することができる。したがって、ホ
ルダ(37)により誘導コイル(31)を高精度に保持すること
が可能になる。また、第１ホルダ部材(38)の外面に補強
壁(45)が設けられているので、第１ホルダ部材(38)の強
度が一層増大し、上記効果が一層顕著になる。さらに、
第１ホルダ部材(38)の強度が増大すると、その内面に設
けられている位置決め部材(46)を利用して、誘導コイル
(31)をその形状を修正しながら設置することも可能にな
る。

【００３９】また、上記の誘導加熱装置において、第１
ホルダ部材(38)の外面に形成された溝(41)内に、磁性部
材としてのフェライト(42)が保持されているので、誘導
コイル(31)によって発生する変動磁界のうち、第１ホル
ダ部材(38)側の磁束を集中させることができる。第１ホ
ルダ部材(38)側の磁束が集中すると、その影響を受けて
反対側に存在する加熱ローラ(30)に鎖交する磁束密度も
大きくなり、加熱ローラ(30)の導電層(35)に発生する渦
電流が大きくなって、発熱量が増加する。したがって、
加熱効率が向上する。しかも、フェライト(42)は、第１
ホルダ部材(38)の外面に形成された溝(41)内に長手方向
に並んで複数配置されているので、精度良く安定して保
持される。また、隣り合うフェライト(42)の両端傾斜面
(42a)の傾斜方向が異なっていることにより、これらの
フェライト(42)の端部同志が部分的に重なり合っている
ので、図５に示すように、隣接するフェライト(42)同志
の間の部分での磁束密度の低下を防止し、対応する領域
での加熱ローラ(30)の温度低下を防止することができ
る。たとえば、各フェライトの両端面が垂直面の場合、
あるいは成型金型の有する抜き勾配の影響で垂直面に対
して５度程度傾斜した傾斜面の場合には、図５に鎖線で
示すように、隣り合うフェライト同志の間の部分に対応
して加熱ローラ(30)の部分的な温度低下が発生する。

【００４０】図６は、この発明による誘導加熱装置を備
えた定着装置(12)の第２の例を示す。

【００４１】この場合、第１ホルダ部材(38)の外側に、
その全体を覆うように半円筒状遮蔽部材(60)が配置され
ているものである。この遮蔽部材(60)は、比透磁率の大
きいものが適しており、たとえば、純鉄、ＳＴＫＭ(JI
S)材、ＳＵＳ４３０(JIS)等の磁性ステンレス鋼、けい
素鋼板、電磁鋼板、ニッケル鋼等から構成されるのが望
ましい。この遮蔽部材(60)は磁気シールドを主目的とす
るものであるが、アースすることにより静電遮蔽も可能
になる。

【００４２】また、定着装置(12)が、メンテナンス時や
紙詰まり時に、加熱ローラ(30)の軸方向に引き出される
形態の画像形成装置（たとえば複写機）の場合、定着装
置(12)の取り出しカバー部（たとえばフロントパネル）
にも上記と同様な材料からなる遮蔽部材(60)を配置して
おくのがよい。定着装置(12)が、加熱ローラ(30)の軸方
向に対して直交する方向に引き出される形態の画像形成
装置（たとえばプリンタ）の場合、定着装置(12)の両
側、および引き出す側にも上記と同様な遮蔽部材(60)を
配置しておくのがよい（画像形成装置内に）。このよう
にするのは、加熱ローラ(30)や加圧ローラの軸の取り出
し、誘導コイル(31)への電気的接点の配置等、上記遮蔽
部材(60)で誘導加熱装置の側面を完全にシールドするの
が困難であるからである。

【００４３】図７は、磁性部材であるフェライトの他の
例を示す。

【００４４】この場合、第１ホルダ部材(38)の溝(41)内
に保持される複数のフェライト(61)の形状が、上述した
第１の例とは異なっている。すなわち、図７に示すよう
に、各フェライト(61)の一端部の下半部および他端部の
上半部にそれぞれ薄肉部(62)が形成されており、隣り合
う２つのフェライト(61)では、薄肉部(62)同志が重なっ
ている。したがって、隣り合う２つのフェライト(61)同
志は部分的に重なっている。なお、隣り合うフェライト
(61)同志は、たとえば耐熱性シリコン系接着剤により接
着されていてもよい。

【００４５】この場合にも、第１の例の場合と同様に、
個々のフェライト(61)を精度良く安定して保持すること
ができる。また、図７に示すように、隣接するフェライ
ト(61)同志の間の部分での磁束密度の低下を防止し、対
応する領域での加熱ローラ(30)の温度低下を防止するこ
とができる。

【００４６】

【発明の効果】本発明の誘導加熱装置によれば、磁界発
生手段を保持する絶縁体製ホルダが、互いに係合させら
れかつ上記磁界発生手段を挟持する第１および第２のホ
ルダ部材により構成されているので、磁界発生手段が、
自身に流れる電流の作用でジュール熱を発生し、その温
度が上昇したとしても、両ホルダ部材と磁界発生手段と
の分離や、両ホルダ部材の割れの発生を防止することが
できる。したがって、安全性および信頼性の低下を防止
することができる。また、加熱効率を向上させるために
は、加熱部材と磁界発生手段との距離を、絶縁性を確保
しながらできるだけ小さくする必要があり、ホルダによ
り高精度に磁界発生手段を保持するためには、ホルダの
強度を増大させる必要がある。本発明によれば、ホルダ
が、互いに係合させられかつ上記磁界発生手段を挟持す
る第１および第２のホルダ部材により構成されているの
で、加熱部材側のホルダ部材の肉厚を小さくすることに
より、絶縁性を確保した上で加熱部材と磁界発生手段と
の距離を小さくすることができ、その結果加熱効率を向
上させることができる。しかも、他方のホルダ部材の肉
厚を大きくすることにより、ホルダ全体の強度を増大さ
せることができ、その結果加熱部材から熱を受けた場合
のホルダの変形を防止することができる。したがって、
ホルダにより磁界発生手段を高精度に保持することが可
能になる。

【００４７】本発明の誘導加熱装置において、上記両ホ
ルダ部材のうち、上記磁界発生手段を挟んで上記加熱部
材とは反対側の第１ホルダ部材の外面に、磁性部材が保
持されている場合、磁界発生手段によって発生する変動
磁界のうち、第１ホルダ部材側の磁束を集中させること
ができる。第１ホルダ部材側の磁束が集中すると、その
影響を受けて反対側に存在する加熱部材に鎖交する磁束
密度も大きくなり、加熱部材の導電層に発生する渦電流
が大きくなって、発熱量が増加する。したがって、加熱
効率が向上する。

【００４８】本発明の誘導加熱装置において、上記磁性
部材が、上記第１ホルダ部材の長手方向に並んで複数配
置されている場合、磁性部材を精度良く保持できるとと
もに、経時的にも安定して保持することができる。すな
わち、磁性部材としては、通常、比透磁率が高く高周波
域における渦電流損の少ないフェライトが用いられる。
フェライトは、製造上の制約で長いものを寸法精度良く
製造するのが困難であり、長さの短いものが製造され
る。そして、たとえば誘導加熱装置において、励磁コイ
ルで発生した磁束を加熱ローラに導くコア材を、複数の
フェライトを並べて相互に接着することにより形成する
ことが考えられている（特開平１１−３１６５０９号公
報参照）。しかしながら、フェライトはもろい性質を有
するので、フェライトからなる短い磁性部材を複数繋げ
て配置するには、接着剤で接着するだけでは強度不足で
あり、破損の問題がある。これに対し、本発明のよう
に、複数の磁性部材を第１ホルダ部材に配置しておく
と、精度良く保持することができるとともに経時的に安
定して保持することができる。また、本発明の誘導加熱
装置において、隣り合う磁性部材の端部同志が部分的に
重なり合っている場合、隣接する磁性部材同志の間の部
分での磁束密度の低下を防止し、対応する領域での加熱
部材の温度低下を防止することができる。

【００４９】本発明の誘導加熱装置において、上記両ホ
ルダ部材のうち、上記磁界発生手段を挟んで上記加熱部
材とは反対側の第１ホルダ部材の外面に、補強部材が設
けられている場合、第１ホルダ部材の強度が一層増大す
るので、ホルダ全体の強度を増大させることができ、そ
の結果加熱部材から熱を受けた場合のホルダの変形を防
止することができる。したがって、ホルダにより磁界発
生手段を高精度に保持することが可能になる。

【００５０】本発明の誘導加熱装置において、上記両ホ
ルダ部材のうちいずれか一方の内面に、上記磁界発生手
段の位置を規制する位置決め部材が設けられている場
合、磁界発生手段と加熱部材との予め決められた位置関
係を容易に実現、管理することができる。

【００５１】本発明の誘導加熱装置において、上記ホル
ダにおける上記加熱部材側を向いた面とは反対側の面を
覆う遮蔽部材を備えている場合、効果的な磁気シールド
および電界シールドを容易に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による誘導加熱装置が適用されるカラー
レーザプリンタの主要部の構成の１例を示す概略構成図
である。

【図２】図１における定着装置の第１の例を示す構成図
である。

【図３】図２の定着装置における誘導コイルおよびその
ホルダの構成を示す部分斜視図である。

【図４】図２の定着装置における誘導コイルおよびその
ホルダの構成を示す部分分解斜視図である。

【図５】磁性部材であるフェライトの形状と加熱ローラ
の温度分布との関係を示す図である。

【図６】図１における定着装置の第２の例を示す構成図
である。

【図７】他の例であるフェライトの形状と加熱ローラの
温度分布との関係を示す図である。

【図８】誘導加熱装置を備えた定着装置の従来例を示す
構成図である。

【符号の説明】

(30)：加熱ローラ（加熱部材） (31)：誘導コイル（磁界発生手段） (35)：導電層 (37)：ホルダ (38)：第１ホルダ部材 (39)：第２ホルダ部材 (42)(61)：フェライト（磁性部材） (43)：立ち上がり壁（補強部材） (45)：補強壁（補強部材） (46)：位置決め部材 (60)：遮蔽部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】変動磁場中で発熱する導電層を有してい
る加熱部材と、上記加熱部材と離隔して配設されかつ上
記導電層を発熱させるための磁界発生手段とを備えてい
る誘導加熱装置において、上記磁界発生手段が絶縁体からなるホルダにより保持さ
れており、上記ホルダが、互いに係合させられかつ上記
磁界発生手段を挟持する第１および第２のホルダ部材に
より構成されている誘導加熱装置。
【請求項２】上記両ホルダ部材のうち、上記磁界発生
手段を挟んで上記加熱部材とは反対側の第１ホルダ部材
の外面に、磁性部材が保持されている請求項１記載の誘
導加熱装置。
【請求項３】上記磁性部材が、上記第１ホルダ部材の
長手方向に並んで複数配置されており、隣り合う磁性部
材の端部同志が部分的に重なり合っている請求項２記載
の誘導加熱装置。
【請求項４】上記両ホルダ部材のうち、上記磁界発生
手段を挟んで上記加熱部材とは反対側の第１ホルダ部材
の外面に、補強部材が設けられている請求項１〜３のう
ちのいずれかに記載の誘導加熱装置。
【請求項５】上記両ホルダ部材のうちいずれか一方の
内面に、上記磁界発生手段の位置を規制する位置決め部
材が設けられている請求項１〜４のうちのいずれかに記
載の誘導加熱装置。
【請求項６】上記ホルダにおける上記加熱部材側を向
いた面とは反対側の面を覆う遮蔽部材を備えている請求
項１〜５のうちのいずれかに記載の誘導加熱装置。