JP2003295639A - 誘導加熱装置 - Google Patents
誘導加熱装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 誘導加熱定着器において、定着オフセット対
策のローラーバイアス電位を簡単な構成で実現する。 【解決手段】 導電性の熱ローラー内部に誘導加熱コイ
ルを配置し、該コイルに高周波電流を通電したときに該
ローラーに対して発生する電気力線を該ローラーに集電
部材からローラーバイアス発生回路に導き、該バイアス
発生回路の発生直流電位を前記集電部材よりローラーに
供給し、定着ローラーバイアスとする。
策のローラーバイアス電位を簡単な構成で実現する。 【解決手段】 導電性の熱ローラー内部に誘導加熱コイ
ルを配置し、該コイルに高周波電流を通電したときに該
ローラーに対して発生する電気力線を該ローラーに集電
部材からローラーバイアス発生回路に導き、該バイアス
発生回路の発生直流電位を前記集電部材よりローラーに
供給し、定着ローラーバイアスとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機等に使われ
る加熱装置であり、特にトナーなどの加熱溶融性粉体を
用紙に定着させるための発熱源として誘導加熱を用いた
電子写真定着装置に関する物である。
る加熱装置であり、特にトナーなどの加熱溶融性粉体を
用紙に定着させるための発熱源として誘導加熱を用いた
電子写真定着装置に関する物である。
【０００２】
【従来の技術】電子写真装置は、顕画材（以後はトナ−
と呼ぶ）により記録紙上に顕画像（以後トナー像と呼
ぶ）を形成する画像形成手段を持ち、前記トナー像が形
成された記録紙を搬送する紙搬送手段を通じ図５に示さ
れる対向圧接する１００の熱ローラー及び１０１の加圧
ローラー間を介して前記記録紙を加熱部に密着させる加
圧手段によりトナー像を加熱定着する定着手段を用いる
事で記録紙上に画像を形成する。
と呼ぶ）により記録紙上に顕画像（以後トナー像と呼
ぶ）を形成する画像形成手段を持ち、前記トナー像が形
成された記録紙を搬送する紙搬送手段を通じ図５に示さ
れる対向圧接する１００の熱ローラー及び１０１の加圧
ローラー間を介して前記記録紙を加熱部に密着させる加
圧手段によりトナー像を加熱定着する定着手段を用いる
事で記録紙上に画像を形成する。
【０００３】この様な加熱融着手段を用いてトナーを記
録紙に定着させるためのローラー加熱方法として近年エ
ネルギー消費効率の観点から誘導加熱方式が注目されて
いる。
録紙に定着させるためのローラー加熱方法として近年エ
ネルギー消費効率の観点から誘導加熱方式が注目されて
いる。
【０００４】熱ローラーを加熱するための手段として誘
導加熱方式を用いた方法では、励磁コイルに高周波電流
を印可し発生した高周波磁界を前記熱ローラー内面表層
に作用させることで導電層に渦電流を発生させてその渦
電流によるジュール熱により熱ローラーを自己発熱させ
る物である。
導加熱方式を用いた方法では、励磁コイルに高周波電流
を印可し発生した高周波磁界を前記熱ローラー内面表層
に作用させることで導電層に渦電流を発生させてその渦
電流によるジュール熱により熱ローラーを自己発熱させ
る物である。
【０００５】この加熱方法では、熱ローラー内面表層が
発熱体となる直接加熱であるため発熱効率が高く、短時
間に熱ローラーを必要とされる定着温度まで加熱するこ
とが容易にできうるため、急速立ち上げが可能であり、
且つ、電力利用率が高いので消費電力の大幅な削減が可
能である。
発熱体となる直接加熱であるため発熱効率が高く、短時
間に熱ローラーを必要とされる定着温度まで加熱するこ
とが容易にできうるため、急速立ち上げが可能であり、
且つ、電力利用率が高いので消費電力の大幅な削減が可
能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】これら接触加圧加熱方
式よりなる定着装置においては、画像形成プロセスを経
て現像されたトナーが帯電し、ローラを通過する時に静
電的に付着する（以下この現象をオフセットと記す）の
を防ぐために、従来はローラー表層に付着したトナーを
掻き取る定着ウェブ等のクリーニング部材によりローラ
ーに付着したトナーをクリーニングする方法やローラー
芯金にトナーの帯電電位と同極性の電圧を印加するロー
ラーバイアス方式が用いられている。
式よりなる定着装置においては、画像形成プロセスを経
て現像されたトナーが帯電し、ローラを通過する時に静
電的に付着する（以下この現象をオフセットと記す）の
を防ぐために、従来はローラー表層に付着したトナーを
掻き取る定着ウェブ等のクリーニング部材によりローラ
ーに付着したトナーをクリーニングする方法やローラー
芯金にトナーの帯電電位と同極性の電圧を印加するロー
ラーバイアス方式が用いられている。
【０００７】しかしながら、ローラー等に電圧を印加す
る装置では、電圧発生のためのバイアス電源を別に設け
なければならず装置が複雑になってコストが高くなると
いう問題があった。
る装置では、電圧発生のためのバイアス電源を別に設け
なければならず装置が複雑になってコストが高くなると
いう問題があった。
【０００８】また、クリーニング部材を当接させる方法
でもクリーニング部材の消耗により有る程度の期間を経
たらばクリーニング部材を交換する為のメンテナンス間
隔を定着装置に備える必要があった。そこで本発明は接
触加熱方式の像加熱装置及び該像加熱装置を備えた画像
形成装置におけるオフセット防止技術の更なる改善を目
的とする。即ち、安価な手段構成で、しかもオフセット
の発生を大いに低減化した像加熱装置及び画像形成装置
を提供することを目的とする。
でもクリーニング部材の消耗により有る程度の期間を経
たらばクリーニング部材を交換する為のメンテナンス間
隔を定着装置に備える必要があった。そこで本発明は接
触加熱方式の像加熱装置及び該像加熱装置を備えた画像
形成装置におけるオフセット防止技術の更なる改善を目
的とする。即ち、安価な手段構成で、しかもオフセット
の発生を大いに低減化した像加熱装置及び画像形成装置
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする像加熱装置および画像形成装置である。
徴とする像加熱装置および画像形成装置である。
【００１０】帯電した未定着トナー像を担持した記録材
を加熱加圧してトナー像を定着させる像加熱装置であっ
て、熱ローラーを加熱する周波数、及び振幅を可変出る
交流電源にて高周波電力を発生させその高周波電力を加
熱対象物である熱ローラーに有効に作用させるために所
定の形状にて所望の巻回数をされた電磁変換コイルにて
構成される電磁誘導加熱定着装置に於いて、前記加熱コ
イルより発生する高周波の電気力線により導電性を持っ
た金属材料から成る前記熱ローラーに静電誘導される誘
電電位を集電する導電部材とを具備し、所用のコンデン
サ、抵抗、ダイオードから成る整流回路にて整流された
バイアス電位を発生させ前記導電部材を介して前記熱ロ
ーラーにバイアス電位を印可する物である。
を加熱加圧してトナー像を定着させる像加熱装置であっ
て、熱ローラーを加熱する周波数、及び振幅を可変出る
交流電源にて高周波電力を発生させその高周波電力を加
熱対象物である熱ローラーに有効に作用させるために所
定の形状にて所望の巻回数をされた電磁変換コイルにて
構成される電磁誘導加熱定着装置に於いて、前記加熱コ
イルより発生する高周波の電気力線により導電性を持っ
た金属材料から成る前記熱ローラーに静電誘導される誘
電電位を集電する導電部材とを具備し、所用のコンデン
サ、抵抗、ダイオードから成る整流回路にて整流された
バイアス電位を発生させ前記導電部材を介して前記熱ロ
ーラーにバイアス電位を印可する物である。
【００１１】
【発明の実施の形態】［実施例］図１は本発明を特徴づ
ける実施例を示す図面であり図２から図４迄で同一符合
は同一構成部分を示している。
ける実施例を示す図面であり図２から図４迄で同一符合
は同一構成部分を示している。
【００１２】図１は本発明の誘導加熱定着器駆動回路ブ
ロック説明図でありＴＲ１は電力スイッチング素子のＭ
ＯＳ−ＦＥＴであり、Ｃ１は負荷である誘電加熱コイル
Ｌ１に印可する高周波交流交流を共振波形とするための
共振コンデンサでありＤ５はＬ１に蓄積された電力を回
生するフライホイールダイオードである。ＴＨ１の温度
検出素子は図２に示す構造により定着ローラーと熱的に
結合しておりその出力はＩＣ２の温度検出比較回路に入
力される。ＩＣ２は、温度調節入力信号と温度検出素子
の出力を比較しその差分を制御信号としてＩＣ１による
パルス変調（以後はＰＦＭと呼ぶ）発振回路に入力す
る。ＩＣ１は制御信号値に見合ったＰＦＭパルスを発生
させＴＲ１のＭＯＳ−ＦＥＴのゲートに出力しＴＲ１を
スイッチング駆動する。
ロック説明図でありＴＲ１は電力スイッチング素子のＭ
ＯＳ−ＦＥＴであり、Ｃ１は負荷である誘電加熱コイル
Ｌ１に印可する高周波交流交流を共振波形とするための
共振コンデンサでありＤ５はＬ１に蓄積された電力を回
生するフライホイールダイオードである。ＴＨ１の温度
検出素子は図２に示す構造により定着ローラーと熱的に
結合しておりその出力はＩＣ２の温度検出比較回路に入
力される。ＩＣ２は、温度調節入力信号と温度検出素子
の出力を比較しその差分を制御信号としてＩＣ１による
パルス変調（以後はＰＦＭと呼ぶ）発振回路に入力す
る。ＩＣ１は制御信号値に見合ったＰＦＭパルスを発生
させＴＲ１のＭＯＳ−ＦＥＴのゲートに出力しＴＲ１を
スイッチング駆動する。
【００１３】Ｄ１からＤ４は、交流の入力電力整流用ダ
イオードであり電力制御回路部に交流電力を整流した脈
流を供給する。ＮＦ１とＣ１は、ノイズフィルターを形
成しておりＴＲ１のスイッチング周波数に対しては十分
な減衰量を確保し且つ電源周波数に対しては減衰無く通
過するような定数に設定する。なお１００の定着ローラ
ーに対しては１０３の集電部材が電気的に当接し導電性
を保っておりその電極は、Ｃ１０のコンデンサ、及びＲ
１０の抵抗が接続される。
イオードであり電力制御回路部に交流電力を整流した脈
流を供給する。ＮＦ１とＣ１は、ノイズフィルターを形
成しておりＴＲ１のスイッチング周波数に対しては十分
な減衰量を確保し且つ電源周波数に対しては減衰無く通
過するような定数に設定する。なお１００の定着ローラ
ーに対しては１０３の集電部材が電気的に当接し導電性
を保っておりその電極は、Ｃ１０のコンデンサ、及びＲ
１０の抵抗が接続される。
【００１４】Ｃ１０のコンデンサはＤ１０，Ｄ１１のダ
イオード及びＣ１２に接続されＤ１０とＤ１１はＣ１１
のコンデンサの両端に接続されて所謂倍電圧整流回路を
構成している。
イオード及びＣ１２に接続されＤ１０とＤ１１はＣ１１
のコンデンサの両端に接続されて所謂倍電圧整流回路を
構成している。
【００１５】次に動作について説明する。
【００１６】図３の入力端子にの交流入力電圧が印可さ
れるとＤ１からＤ４の整流素子により整流された脈流と
なりその電圧はＮＦ１を通りしＣ１の両端に印加され
る。そのＣ１の両端電圧は、交流入力電圧を整流した波
形となる。
れるとＤ１からＤ４の整流素子により整流された脈流と
なりその電圧はＮＦ１を通りしＣ１の両端に印加され
る。そのＣ１の両端電圧は、交流入力電圧を整流した波
形となる。
【００１７】温度調節入力信号Ｖｃが温度検出比較回路
であるＩＣ２に入力されるとＩＣ２はＴＨ１の温度検出
素子の出力と入力信号Ｖｃの温度設定値を比較する。そ
の比較された出力が制御信号としてＩＣ１のＰＦＭ発振
回路に印加される。ＩＣ１は、制御信号値に見合ったパ
ルスのＰＦＭ信号を発生しその出力は、ＴＲ１のゲート
−ソース間に印加されＴＲ１は、ＩＣ１の出力パルスに
よりスイッチングしてドレイン電流ＩＤが流れ誘導加熱
コイルにＬ１に通電する。
であるＩＣ２に入力されるとＩＣ２はＴＨ１の温度検出
素子の出力と入力信号Ｖｃの温度設定値を比較する。そ
の比較された出力が制御信号としてＩＣ１のＰＦＭ発振
回路に印加される。ＩＣ１は、制御信号値に見合ったパ
ルスのＰＦＭ信号を発生しその出力は、ＴＲ１のゲート
−ソース間に印加されＴＲ１は、ＩＣ１の出力パルスに
よりスイッチングしてドレイン電流ＩＤが流れ誘導加熱
コイルにＬ１に通電する。
【００１８】また共振コイルにＬ１にはＴＲ１がオンす
る事で流れた電流を蓄えているためＴＲ１がオフした時
に逆起電圧を発生しコイル蓄積電流を共振コンデンサＣ
２に充電する。
る事で流れた電流を蓄えているためＴＲ１がオフした時
に逆起電圧を発生しコイル蓄積電流を共振コンデンサＣ
２に充電する。
【００１９】この流れ込んできたコイル蓄積電流により
共振コンデンサ電圧が上昇する。またコイルから流れ出
た電流は、共振コンデンサＣ２の電圧が上昇するのに反
比例して減衰しある点でコイル電流が流れ無くなくなる
瞬間を通り過ぎると今度は逆に共振コンデンサＣ２に蓄
積された電荷が、誘導加熱コイルＬ１に向けて電流が流
れ出す。
共振コンデンサ電圧が上昇する。またコイルから流れ出
た電流は、共振コンデンサＣ２の電圧が上昇するのに反
比例して減衰しある点でコイル電流が流れ無くなくなる
瞬間を通り過ぎると今度は逆に共振コンデンサＣ２に蓄
積された電荷が、誘導加熱コイルＬ１に向けて電流が流
れ出す。
【００２０】そののち共振コンデンサＣ２に蓄積された
電荷は、誘導加熱コイルＬ１に戻るのと同時に誘導２の
電圧が低下してＴＲ１のドレイン電圧はソース電圧より
低下し、Ｄ５のフライホイールダイオードがオンし順電
流が流れる。その後またＴＲ１がオンすると誘導加熱コ
イルＬ１に電流が流れ誘導加熱コイルＬ１に電流を蓄積
する事を繰返すので、前記誘導加熱コイルと相対し電磁
気的に結合している負荷である発熱ローラーにも誘導電
流が流れ前記導電性材料から成る発熱ローラーは自分自
身のローラー抵抗値に誘導電流の二乗を掛合わせたジュ
ール熱を発生し熱ローラー１００の内面が効率的に発熱
するため回転している熱ローラー全体が加熱される。
電荷は、誘導加熱コイルＬ１に戻るのと同時に誘導２の
電圧が低下してＴＲ１のドレイン電圧はソース電圧より
低下し、Ｄ５のフライホイールダイオードがオンし順電
流が流れる。その後またＴＲ１がオンすると誘導加熱コ
イルＬ１に電流が流れ誘導加熱コイルＬ１に電流を蓄積
する事を繰返すので、前記誘導加熱コイルと相対し電磁
気的に結合している負荷である発熱ローラーにも誘導電
流が流れ前記導電性材料から成る発熱ローラーは自分自
身のローラー抵抗値に誘導電流の二乗を掛合わせたジュ
ール熱を発生し熱ローラー１００の内面が効率的に発熱
するため回転している熱ローラー全体が加熱される。
【００２１】なお此処でスイッチング素子であるＴＲ１
及びＬ１に流れる電流はＣ１が高周波成分を充放電し平
滑化をする。その為入力ノイズフィルタＮＦ１には、高
周波電流は流れず交流入力電流整流波形のみが流れる。
及びＬ１に流れる電流はＣ１が高周波成分を充放電し平
滑化をする。その為入力ノイズフィルタＮＦ１には、高
周波電流は流れず交流入力電流整流波形のみが流れる。
【００２２】整流ダイオードＤ１〜Ｄ４に流れる電流
は、ＴＲ１及び誘導加熱コイルＬ１に流れた電流波形を
Ｃ１及びＮＦ１のノイズフィルターによりフィルタリン
グされた電流波形となるため整流前の交流入力電流波形
は、交流入力電圧波形に近い形の入力電流波形となり入
力電流中に含まれる高調波成分が大幅に減少でき、定着
加熱回路における温度調節回路の入力電流の力率を大幅
に改善できる。またこの回路で使用するノイズフィルタ
ーであるＮＦ１とＣ１は、ＩＣ１による高周波の発振周
波数に対してフィルター効果が発揮される物であれば良
くコンデンサーＣ１の容量やＮＦ１のインダクタンス値
は小さくできるので小型、軽量化する事ができる。
は、ＴＲ１及び誘導加熱コイルＬ１に流れた電流波形を
Ｃ１及びＮＦ１のノイズフィルターによりフィルタリン
グされた電流波形となるため整流前の交流入力電流波形
は、交流入力電圧波形に近い形の入力電流波形となり入
力電流中に含まれる高調波成分が大幅に減少でき、定着
加熱回路における温度調節回路の入力電流の力率を大幅
に改善できる。またこの回路で使用するノイズフィルタ
ーであるＮＦ１とＣ１は、ＩＣ１による高周波の発振周
波数に対してフィルター効果が発揮される物であれば良
くコンデンサーＣ１の容量やＮＦ１のインダクタンス値
は小さくできるので小型、軽量化する事ができる。
【００２３】この誘電加熱駆動電源回路に温度調節信号
が入力されることで誘導加熱電源の出力端子に周波数２
０ＫＨｚ〜１ＭＨｚ程度の高周波交流電圧が発生する。
ここで加熱ローラー表面の温度を測定するＴＨ１からな
る測温素子の出力は随時温度検出比較回路ＩＣ２に入力
され加熱目標温度と比較されその目標値との差分がＩＣ
１にフィードバックされる。ＩＣ２は、設定目標温度に
ＴＨ１検出温度に近ずくと印可高周波電力を低下させる
ような比例制御等や通称ＰＩＤ制御と言われる制御方式
を用い加熱ローラー表面温度を一定に保つフィードバッ
ク信号を発生する。
が入力されることで誘導加熱電源の出力端子に周波数２
０ＫＨｚ〜１ＭＨｚ程度の高周波交流電圧が発生する。
ここで加熱ローラー表面の温度を測定するＴＨ１からな
る測温素子の出力は随時温度検出比較回路ＩＣ２に入力
され加熱目標温度と比較されその目標値との差分がＩＣ
１にフィードバックされる。ＩＣ２は、設定目標温度に
ＴＨ１検出温度に近ずくと印可高周波電力を低下させる
ような比例制御等や通称ＰＩＤ制御と言われる制御方式
を用い加熱ローラー表面温度を一定に保つフィードバッ
ク信号を発生する。
【００２４】ＩＣ１はＩＣ２により検出された温度設定
目標値誤差分が入力されその値に応じてＴＲ１のゲート
ＯＮ信号時間を決まりＴＲ１の通電電力が調整され誘電
加熱ローラー１００に入力される電力が制御されローラ
ーの発熱量が制御されることによりトナー定着温度が安
定化される。このような加熱動作を行うため図３の詳細
構造図に示すような発熱ローラー内部に配置された誘導
加熱コイルＬ１両端には１００〜６００Ｖ程度の共振電
圧が印可されている。
目標値誤差分が入力されその値に応じてＴＲ１のゲート
ＯＮ信号時間を決まりＴＲ１の通電電力が調整され誘電
加熱ローラー１００に入力される電力が制御されローラ
ーの発熱量が制御されることによりトナー定着温度が安
定化される。このような加熱動作を行うため図３の詳細
構造図に示すような発熱ローラー内部に配置された誘導
加熱コイルＬ１両端には１００〜６００Ｖ程度の共振電
圧が印可されている。
【００２５】前記誘導コイルから導電材料で出来ている
前記発熱ローラーに対して図３の様に電気力線が発生し
ており その為前記発熱ローラーに対しては誘導加熱電
源の発振周波数による高周波の誘起電圧が発生する。こ
の高周波誘起電圧を１０３の集電部材によりローラーよ
り集電し１０４のバイアス回路に導く。
前記発熱ローラーに対して図３の様に電気力線が発生し
ており その為前記発熱ローラーに対しては誘導加熱電
源の発振周波数による高周波の誘起電圧が発生する。こ
の高周波誘起電圧を１０３の集電部材によりローラーよ
り集電し１０４のバイアス回路に導く。
【００２６】１０４のバイアス回路ではＣ１０から注入
された高周波交流電圧がＤ１０により整流されＣ１０に
は交流電圧波形の波高値が充電される。そのＣ１０に蓄
積された電荷は次のサイクル時にＤ１２が導通する事に
よりＣ１１を充電しＣ１１にはＣ１０に入力された交流
電圧の波高値分の直流電圧が発生する。
された高周波交流電圧がＤ１０により整流されＣ１０に
は交流電圧波形の波高値が充電される。そのＣ１０に蓄
積された電荷は次のサイクル時にＤ１２が導通する事に
よりＣ１１を充電しＣ１１にはＣ１０に入力された交流
電圧の波高値分の直流電圧が発生する。
【００２７】このＣ１０，Ｄ１０からＤ１２及びＣ１１
迄が所謂倍電圧整流回路を構成しておりその１段分の回
路である。此処ではその組み合わせが４段積み重ねてあ
るため４倍圧の整流回路を構成している。一例として、
前記誘導加熱コイルＬ１から熱ローラー１００に誘起さ
れた電位が１５０Ｖｐ−ｐとすると一段目のＣ１１には
−１５０Ｖの直流電位が発生し、４段目のＤ１７とＣ１
７の接続点には−６００Ｖの直流電位が発生する。
迄が所謂倍電圧整流回路を構成しておりその１段分の回
路である。此処ではその組み合わせが４段積み重ねてあ
るため４倍圧の整流回路を構成している。一例として、
前記誘導加熱コイルＬ１から熱ローラー１００に誘起さ
れた電位が１５０Ｖｐ−ｐとすると一段目のＣ１１には
−１５０Ｖの直流電位が発生し、４段目のＤ１７とＣ１
７の接続点には−６００Ｖの直流電位が発生する。
【００２８】この直流電位をＲ１０の抵抗を介して１０
３の集電部材に供給することで１００の熱ローラーをグ
ランドレベルに対して−６００Ｖの直流電位を与えるこ
とが出来る。図２は本発明を実際に定着器に組み込んだ
ときのブロック図である。図示するように本発明に於い
ては、バイアス回路はプリント基板やセラミック基板上
に配置された回路ブロックとして構成できるため、定着
器に対する実装としては集電部材に行く配線と、１０４
のバイアス回路を接地する２本のみであり回路構成自体
も簡単なため定着器の外装部分に直付けできローラーバ
イアスを非常に簡単な構成で実装できる。
３の集電部材に供給することで１００の熱ローラーをグ
ランドレベルに対して−６００Ｖの直流電位を与えるこ
とが出来る。図２は本発明を実際に定着器に組み込んだ
ときのブロック図である。図示するように本発明に於い
ては、バイアス回路はプリント基板やセラミック基板上
に配置された回路ブロックとして構成できるため、定着
器に対する実装としては集電部材に行く配線と、１０４
のバイアス回路を接地する２本のみであり回路構成自体
も簡単なため定着器の外装部分に直付けできローラーバ
イアスを非常に簡単な構成で実装できる。
【００２９】図３は前記熱ローラー１００の詳細断面図
であり熱ローラー１００は発熱体であるローラー心金１
０９とトナーを用紙に押しつけつつ、離型性を確保する
ための表層であるゴム層１１０から成る。このゴム層は
ローラー心金に印可されたバイアス電位を熱ローラー表
面に有効に作用させるため適度の導電性を持たせたこと
を特徴とする。なお、さらに用紙との離型性を上げるた
めにゴム層の替わりに導電性テフロンコート（登録商
標）やチューブを用いても良い。熱ローラー内部には陽
動加熱コイルＬ１が前記熱ローラーと相対する形状で配
置され、前記誘導コイルに発生した磁束を有効に前記熱
ローラーに作用させるためにコイル内部に１０６のフェ
ライトコアを配置する。
であり熱ローラー１００は発熱体であるローラー心金１
０９とトナーを用紙に押しつけつつ、離型性を確保する
ための表層であるゴム層１１０から成る。このゴム層は
ローラー心金に印可されたバイアス電位を熱ローラー表
面に有効に作用させるため適度の導電性を持たせたこと
を特徴とする。なお、さらに用紙との離型性を上げるた
めにゴム層の替わりに導電性テフロンコート（登録商
標）やチューブを用いても良い。熱ローラー内部には陽
動加熱コイルＬ１が前記熱ローラーと相対する形状で配
置され、前記誘導コイルに発生した磁束を有効に前記熱
ローラーに作用させるためにコイル内部に１０６のフェ
ライトコアを配置する。
【００３０】また此処で前記誘導加熱コイルＬ１に前記
誘電加熱駆動電源回路からの高周波電流を印可すると誘
導加熱コイルＬ１の両端には、 Ｅ（Ｌ）＝ω・Ｌ・ｉ Ｌ＝誘導コイルインダクタンス ｉ＝印可電流 の電位が発生する。その電位により加熱コイル表面から
ローラー心金に対して図中１０７の電気力線を生じる。
この電気力線による作用としてローラー心金電位は誘導
加熱コイル印可電圧に比例した電位を発生し、この高周
波電位変動を前記整流回路に導くことで定着オフセット
を有効に減少させる定着バイアス電位を発生させる事が
可能になる。
誘電加熱駆動電源回路からの高周波電流を印可すると誘
導加熱コイルＬ１の両端には、 Ｅ（Ｌ）＝ω・Ｌ・ｉ Ｌ＝誘導コイルインダクタンス ｉ＝印可電流 の電位が発生する。その電位により加熱コイル表面から
ローラー心金に対して図中１０７の電気力線を生じる。
この電気力線による作用としてローラー心金電位は誘導
加熱コイル印可電圧に比例した電位を発生し、この高周
波電位変動を前記整流回路に導くことで定着オフセット
を有効に減少させる定着バイアス電位を発生させる事が
可能になる。
【００３１】図４は本発明の他の実施例を示す図面であ
り、１０４のバイアス回路基板上に１０３の集電部材を
実装し、接地側電極１１１を１０４のバイアス回路基板
上に設け、定着器筐体１０２に固定する部分のネジ穴と
共用しバイアス回路基板を固定するネジ１１２により１
０４上の接地電極は定着器筐体１０２に接触され接地さ
れる。又前記バイアス基板上には熱ローラー１００に摺
動接触する１０３の摺動電極も配置されているため前記
取り付けネジ１１２を固定することで前記摺動電極１０
３は前記熱ローラー１００に当接する基板上の電極配置
構造とする事で１０４のバイアス回路を１０２定着器筐
体上に取り付けネジ等で固定する事で接地と、給電部材
１０３の熱ローラーへの当接が可能になりローラーバイ
アス配線が不要となり、前記１００の熱ローラーに対し
て非常に簡単な構成にて定着バイアスを与える事が可能
になる。
り、１０４のバイアス回路基板上に１０３の集電部材を
実装し、接地側電極１１１を１０４のバイアス回路基板
上に設け、定着器筐体１０２に固定する部分のネジ穴と
共用しバイアス回路基板を固定するネジ１１２により１
０４上の接地電極は定着器筐体１０２に接触され接地さ
れる。又前記バイアス基板上には熱ローラー１００に摺
動接触する１０３の摺動電極も配置されているため前記
取り付けネジ１１２を固定することで前記摺動電極１０
３は前記熱ローラー１００に当接する基板上の電極配置
構造とする事で１０４のバイアス回路を１０２定着器筐
体上に取り付けネジ等で固定する事で接地と、給電部材
１０３の熱ローラーへの当接が可能になりローラーバイ
アス配線が不要となり、前記１００の熱ローラーに対し
て非常に簡単な構成にて定着バイアスを与える事が可能
になる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように誘導加熱を用いた定
着器に於いて導電性の熱ローラーに接触、摺動しながら
前記熱ローラーに静電誘導される誘電電位を集電する導
電部材と、所用のコンデンサ、抵抗、ダイオードから成
る整流回路にて発生したバイアス電位を前記導電部材を
介して前記熱ローラーにバイアス電位として印可する構
成を用いることで、定着バイアス用の高圧電源を用意す
ることなくオフセット対策が可能になる。
着器に於いて導電性の熱ローラーに接触、摺動しながら
前記熱ローラーに静電誘導される誘電電位を集電する導
電部材と、所用のコンデンサ、抵抗、ダイオードから成
る整流回路にて発生したバイアス電位を前記導電部材を
介して前記熱ローラーにバイアス電位として印可する構
成を用いることで、定着バイアス用の高圧電源を用意す
ることなくオフセット対策が可能になる。
【００３３】なお実施例説明図では便宜上倍電圧整流回
路の段数を４段で説明しているが、当然の事ながらこの
段数は要求されているバイアス電位に応じて倍整流段数
は調整される。
路の段数を４段で説明しているが、当然の事ながらこの
段数は要求されているバイアス電位に応じて倍整流段数
は調整される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の概念ブロック回路図
【図２】 本発明を実装した定着器の構造を示す図
【図３】 熱ローラー内部詳細説明図
【図４】 簡単な取り付け方法を用いた本発明の一実施
例説明図
例説明図
Ｌ１：誘導加熱コイル
Ｃ１０〜Ｃ１７ 倍電圧平滑コンデンサ
Ｄ１０〜Ｄ１７ 整流ダイオード
Ｒ１０ バイアス印可抵抗
ＴＨ１ 温度検出素子
１００ 定着用熱ローラー
１０１ 加圧ローラー
１０２ 定着器
１０３ 摺動集電部材
１０４ 定着バイアス回路ブロック
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2H033 AA09 BA07 BA13 BA25 BA59
BB01 BB03 BB04 BB13 BB14
BB18 BB21 BB22 BB28 BB34
BB37 BE06
3K059 AA06 AA07 AA08 AB19 AC22
AD21 CD15 CD73
Claims (4)
- 【請求項１】 トナーにより記録紙上にトナー像を形成
する画像形成手段と、前記記録紙を給紙部から排紙部ま
で搬送する用紙搬送手段と、トナー像を固着させるため
のローラー状の加熱加圧手段を持つ電子写真装置に於い
て、 加熱ローラーの内側に高周波磁界を発生させる電磁変換
コイルを巻線し、前記コイルに高周波電力を印可し前記
加熱ローラーを発熱させ前記トナー像を用紙に溶融固着
させる定着装置において、前記加熱ローラーを導電体で
ある金属材料で形成し、前記加熱ローラーに対して電気
的に摺動接触を行う給電部材を持ち、その給電部材に、
コンデンサ、及びダイオード、及び抵抗から為る起電圧
発生回路を接続したことを特徴とする誘導加熱装置。 - 【請求項２】 加熱ローラーの内側に高周波磁界を発生
させる電磁変換コイルを巻線し、前記コイルに高周波電
力を印可し前記加熱ローラーを発熱させ前記トナー像を
用紙に溶融固着させる定着装置において、 前記加熱ローラーを導電体である金属材料で形成し、且
つローラー支持部、及びローラー駆動部共に筐体に対し
て電気絶縁の為に絶縁スリーブ、及び絶縁体から為る駆
動力伝達手段を用い、前記加熱ローラーに対して電気的
に摺動接触を行う給電部材を持ち、その給電部材に、コ
ンデンサ及びダイオード、及び抵抗から為る起電圧発生
回路の電位発生側を接続し 起電圧発生回路の接地側
を、加熱ローラーや加圧ローラーを支える枠体に接続し
たことを特徴とするの誘導加熱装置。 - 【請求項３】 加熱ローラーの内側に高周波磁界を発生
させる電磁変換コイルを巻線し、前記コイルに高周波電
力を印可し前記加熱ローラーを発熱させ前記トナー像を
用紙に溶融固着させる定着装置において、 前記加熱ローラーを導電体である金属材料で形成し、且
つそのローラー表層を導電性を持たせるため１０2〜１
０12程度の比抵抗を持つ離型性に優れたチューブ材料、
もしくは導電ゴム層を持ち、前記加熱ローラー芯金に対
して電気的に摺動接触を行う給電部材とその給電部材
に、コンデンサ及びダイオード、及び抵抗から為る起電
圧発生回路を接続したことを特徴とするの誘導加熱装
置。 - 【請求項４】 加熱ローラーの内側に高周波磁界を発生
させる電磁変換コイルを巻線し、前記コイルに高周波電
力を印可し前記加熱ローラーを発熱させ前記トナー像を
用紙に溶融固着させる定着装置において、 前記加熱ローラーを導電体である金属材料で形成し、且
つローラー支持部、及びローラー駆動部共に筐体に対し
て電気絶縁の為に絶縁スリーブ、及び絶縁体から為る駆
動力伝達手段を用い、前記加熱ローラーに対して電気的
に摺動接触を行う給電部材を持ち、その給電部材に、コ
ンデンサ及びダイオード、及び抵抗から為る起電圧発生
回路を実装する印刷基板上に接地電極と、前記摺動電極
を持ち、前記接地電極は印刷基板の固定穴を兼用しその
接地電極を定着器に固定することにより前記摺動部材が
前記加熱ローラーに当接する構造を用いた誘導加熱装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002095138A JP2003295639A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 誘導加熱装置 |
| US10/396,490 US6933480B2 (en) | 2002-03-29 | 2003-03-26 | Image heating apparatus |
| EP03007057A EP1349018A1 (en) | 2002-03-29 | 2003-03-27 | Image heating apparatus |
| CNB031215858A CN1284418C (zh) | 2002-03-29 | 2003-03-31 | 图像加热设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002095138A JP2003295639A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 誘導加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003295639A true JP2003295639A (ja) | 2003-10-15 |
| JP2003295639A5 JP2003295639A5 (ja) | 2005-09-15 |
Family
ID=29238772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002095138A Withdrawn JP2003295639A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 誘導加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003295639A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006195003A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Canon Inc | 画像形成装置及びその定着バイアス出力回路 |
| US8600259B2 (en) | 2009-10-19 | 2013-12-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus fixing a toner image on recording material with a fixing portion having a fixing sleeve and pressing roller, at least one of which is grounded |
-
2002
- 2002-03-29 JP JP2002095138A patent/JP2003295639A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006195003A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Canon Inc | 画像形成装置及びその定着バイアス出力回路 |
| US8600259B2 (en) | 2009-10-19 | 2013-12-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus fixing a toner image on recording material with a fixing portion having a fixing sleeve and pressing roller, at least one of which is grounded |
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Effective date: 20070227 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070501 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070605 |
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| A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20070720 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |