JP2003302847A - 電子写真装置 - Google Patents
電子写真装置Info
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- JP2003302847A JP2003302847A JP2002107319A JP2002107319A JP2003302847A JP 2003302847 A JP2003302847 A JP 2003302847A JP 2002107319 A JP2002107319 A JP 2002107319A JP 2002107319 A JP2002107319 A JP 2002107319A JP 2003302847 A JP2003302847 A JP 2003302847A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 誘導加熱定着器に於いて、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発
生する電気力線を該ローラーに内部に配置した集電部材
からバイアス電位発生回路に導き、該バイアス発生回路
の出力発生直流電位を摺動給電部材より前記熱ローラー
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発
生する電気力線を該ローラーに内部に配置した集電部材
からバイアス電位発生回路に導き、該バイアス発生回路
の出力発生直流電位を摺動給電部材より前記熱ローラー
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。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。
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。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。
【０００４】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。
【０００５】
【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。
【０００６】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。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。
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。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。
【０００７】
【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。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
高周波の電気力線を前記熱ローラー内部に配置された導
電性を持った部材に誘導される誘電電位を集電する電極
とを具備し、所用のダイオード、コンデンサから成る整
流回路にて整流されたバイアス電位を発生させ接触摺動
する導電部材を介して前記熱ローラーにバイアス電位を
印加する物である。
徴とする像加熱装置および画像形成装置である。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
高周波の電気力線を前記熱ローラー内部に配置された導
電性を持った部材に誘導される誘電電位を集電する電極
とを具備し、所用のダイオード、コンデンサから成る整
流回路にて整流されたバイアス電位を発生させ接触摺動
する導電部材を介して前記熱ローラーにバイアス電位を
印加する物である。
【０００８】
【発明の実施の形態】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。
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。
【０００９】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。
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。
【００１０】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。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。
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。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。
【００１１】なお１００の定着ローラーに対しては１０
３の給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、１０４のバイアス回路出力端子に接続される。
又ローラー内部に配置される１０５の集電電極はＤ１
０，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。次に動作に付いて説明す
る。
３の給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、１０４のバイアス回路出力端子に接続される。
又ローラー内部に配置される１０５の集電電極はＤ１
０，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。次に動作に付いて説明す
る。
【００１２】図３の入力端子に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。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。
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。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。
【００１３】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。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Ｃ２に充電する。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。
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。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Ｃ２に充電する。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。
【００１４】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。
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。
【００１５】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。
【００１６】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。
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。
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。
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。
【００１７】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検出温度に近づ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検出温度に近づ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。
【００１８】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
圧が印加されている。
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
圧が印加されている。
【００１９】前記誘導コイルとは電気的には絶縁されて
いる導電材料から成る１０５の集電電極に対して図３の
様に電気力線が発生しておりその為前記集電電極に対し
て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１０４のバイアス回路
に導き整流する。１０４のバイアス回路では前記集電電
極１０５から注入された高周交流電圧がＤ１１により整
流されＣ１１には交流電圧波形の波高値が充電される。
そのＣ１１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Ｃ１２を充電しＣ１２にはＣ１１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。
このＣ１１，Ｄ１０からＤ１２及びＣ１１等が所謂倍電
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。
いる導電材料から成る１０５の集電電極に対して図３の
様に電気力線が発生しておりその為前記集電電極に対し
て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１０４のバイアス回路
に導き整流する。１０４のバイアス回路では前記集電電
極１０５から注入された高周交流電圧がＤ１１により整
流されＣ１１には交流電圧波形の波高値が充電される。
そのＣ１１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Ｃ１２を充電しＣ１２にはＣ１１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。
このＣ１１，Ｄ１０からＤ１２及びＣ１１等が所謂倍電
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。
【００２０】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Ｃ１７の接続点には−６００Ｖの
直流電位が発生する。この直流電位をＲ１０の抵抗を介
して１０３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１０５からの
給電配線と、１０４のバイアス回路を接地する配線及び
前記熱ローラー１００にバイアス電位を給電するための
１０３から成る給電部材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。
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Ｃ１７の接続点には−６００Ｖの
直流電位が発生する。この直流電位をＲ１０の抵抗を介
して１０３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１０５からの
給電配線と、１０４のバイアス回路を接地する配線及び
前記熱ローラー１００にバイアス電位を給電するための
１０３から成る給電部材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。
【００２１】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（登録商標）コー
トやチューブを用いても良い。熱ローラー内部には誘導
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（登録商標）コー
トやチューブを用いても良い。熱ローラー内部には誘導
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。
【００２２】またフェライトコア１０６の裏面側には導
電性材料（一般的には金属）の集電電極が配置され、前
記１０６フェライトコア、及び誘導加熱コイルＬ１の機
械的支持部材を兼ねた集電電極として１０５が配置され
る。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裏面から
フェライトコア１０６と集電電極１０５に対して図中１
０７の電気力線を生じる。この電気力線による作用とし
てフェライトコア１０６は導電性があるため１０６に誘
起された電位はフェライトコア内部を通じ１０５の集電
電極に集められ集電電極１０５の電位は誘導加熱コイル
印可電圧に比例した電圧を発生し、この高周波電位変動
を前記１０４の整流回路に導くことで効率良く定着オフ
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。
電性材料（一般的には金属）の集電電極が配置され、前
記１０６フェライトコア、及び誘導加熱コイルＬ１の機
械的支持部材を兼ねた集電電極として１０５が配置され
る。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裏面から
フェライトコア１０６と集電電極１０５に対して図中１
０７の電気力線を生じる。この電気力線による作用とし
てフェライトコア１０６は導電性があるため１０６に誘
起された電位はフェライトコア内部を通じ１０５の集電
電極に集められ集電電極１０５の電位は誘導加熱コイル
印可電圧に比例した電圧を発生し、この高周波電位変動
を前記１０４の整流回路に導くことで効率良く定着オフ
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。
【００２３】図４は本発明の他の実施例を示す図面であ
り、さらに効率良く、バイアス電圧を発生させる物であ
る。本実施例では図３に示すように電気力線が集電電極
１０５に作用するに当たり誘導コイルＬ１の巻線開始位
置（図３中下側）から発生した電気力線１０７が１０５
の集電電極に作用する割合より、誘導コイルＬ１の巻終
わり位置の巻線から発生する電気力線の方が効率良く集
電電極１０５に作用することが出来るため、高周波印可
電圧が最も高いレベルの電位を発生する高周波電力印可
装置の主スイッチ素子ＴＲ１のドレイン側を前記誘導加
熱コイルＬ１の巻終わり方向に結線することで、前記集
電電極１０５に効率良く高周波の電位変動を作用する事
が可能になるため集電電極１０５の発生電圧が上昇し、
要求される直流電圧に対応した倍電圧整流の段数を低減
することが可能になる。
り、さらに効率良く、バイアス電圧を発生させる物であ
る。本実施例では図３に示すように電気力線が集電電極
１０５に作用するに当たり誘導コイルＬ１の巻線開始位
置（図３中下側）から発生した電気力線１０７が１０５
の集電電極に作用する割合より、誘導コイルＬ１の巻終
わり位置の巻線から発生する電気力線の方が効率良く集
電電極１０５に作用することが出来るため、高周波印可
電圧が最も高いレベルの電位を発生する高周波電力印可
装置の主スイッチ素子ＴＲ１のドレイン側を前記誘導加
熱コイルＬ１の巻終わり方向に結線することで、前記集
電電極１０５に効率良く高周波の電位変動を作用する事
が可能になるため集電電極１０５の発生電圧が上昇し、
要求される直流電圧に対応した倍電圧整流の段数を低減
することが可能になる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように誘導加熱を用いた定
着器に於いて誘導加熱コイルとその発生磁束を熱ローラ
ーに有効に作用させるフェライトコア裏面側にコア、及
びコイル支持部材として導電性の金属等の電極を設け、
前記電極に静電誘導される誘電電位を所用のダイオー
ド、コンデンサから成る整流回路にて発生したバイアス
電位を前記熱ローラーに接触摺動する給電部材を介して
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。
着器に於いて誘導加熱コイルとその発生磁束を熱ローラ
ーに有効に作用させるフェライトコア裏面側にコア、及
びコイル支持部材として導電性の金属等の電極を設け、
前記電極に静電誘導される誘電電位を所用のダイオー
ド、コンデンサから成る整流回路にて発生したバイアス
電位を前記熱ローラーに接触摺動する給電部材を介して
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。
【００２５】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１】 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】 さらに効率良いバイアス電圧を発生させるた
めの結線方法を用いた本発明の一実施例説明図
めの結線方法を用いた本発明の一実施例説明図
Ｌ１：誘導加熱コイル
Ｃ１１〜Ｃ１７：倍電圧平滑コンデンサ
Ｄ１０〜Ｄ１７：整流ダイオード
ＴＨ１：温度検出素子
ＴＲ１：スイッチング素子
１００：定着用熱ローラー
１０１：加圧ローラー
１０２：定着器
１０３：摺動給電部材
１０４：定着バイアス回路ブロック
１０５：集電電極（コイル・コア固定部材）
１０６：フェライトコア
Claims (3)
- 【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複数個からなる棒状の磁性体
を組み合わせた磁気回路を構成し前記磁気回路に対し電
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にて形成し、前記コイルが配置され
る磁気回路の反対側に導電性の電極を配置しダイオー
ド、及びコンデンサから為る起電圧発生回路を接続し、
前記起電圧発生回路の出力を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に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、前記電磁変換
コイル及び高透磁率の磁性材料から成る磁気回路の反対
側に、前記電磁変換コイルと磁気回路を機械的に支持す
る導電性を持った部材を配置し前記支持部材を筐体に対
して絶縁支持し且つ、前記導電性支持部材からダイオー
ド及び、コンデンサから為る起電圧発生回路を接続し導
電体で形成された前記加熱ローラーをローラー支持部、
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、その給電部材に前記記電圧発生回路の
出力を接続したことを特徴とする前記第１請求項の誘導
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て、前記電磁変換コイ
ル及び高透磁率の磁性材料から成る磁気回路の反対側に
導電性の電極を配置しダイオード、及びコンデンサから
為る起電圧発生回路を接続し前記起電圧発生回路の出力
を前記加熱ローラーに対して電気的に摺動接触を行う給
電部材に接続する前記加熱ローラー電位発生方法に於い
て、前記電磁変換コイルの巻線方向として内側から巻始
めとし、最外周の巻終わり方向の電線部を前記高周波電
力印可装置のスイッチ素子に直列に接続したことを特徴
とする誘導加熱装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002107319A JP4040348B2 (ja) | 2002-04-10 | 2002-04-10 | 像加熱装置 |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP2002107319A JP4040348B2 (ja) | 2002-04-10 | 2002-04-10 | 像加熱装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003302847A true JP2003302847A (ja) | 2003-10-24 |
| JP2003302847A5 JP2003302847A5 (ja) | 2007-05-10 |
| JP4040348B2 JP4040348B2 (ja) | 2008-01-30 |
Family
ID=29391356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002107319A Expired - Fee Related JP4040348B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-04-10 | 像加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4040348B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101424913A (zh) * | 2004-07-21 | 2009-05-06 | 株式会社理光 | 定影装置及图像形成装置 |
| US8422901B2 (en) | 2004-07-21 | 2013-04-16 | Ricoh Co., Ltd. | Image fixing apparatus stably controlling a fixing temperature, and image forming apparatus using the same |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014032370A (ja) | 2012-08-06 | 2014-02-20 | Canon Inc | 定着器およびそれを備えた画像形成装置 |
-
2002
- 2002-04-10 JP JP2002107319A patent/JP4040348B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101424913A (zh) * | 2004-07-21 | 2009-05-06 | 株式会社理光 | 定影装置及图像形成装置 |
| US8422901B2 (en) | 2004-07-21 | 2013-04-16 | Ricoh Co., Ltd. | Image fixing apparatus stably controlling a fixing temperature, and image forming apparatus using the same |
| CN101424913B (zh) * | 2004-07-21 | 2013-08-07 | 株式会社理光 | 定影装置及图像形成装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4040348B2 (ja) | 2008-01-30 |
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