JP2003323069A - 定着装置、印字装置及び複写機 - Google Patents

定着装置、印字装置及び複写機

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JP2003323069A
JP2003323069A JP2002132545A JP2002132545A JP2003323069A JP 2003323069 A JP2003323069 A JP 2003323069A JP 2002132545 A JP2002132545 A JP 2002132545A JP 2002132545 A JP2002132545 A JP 2002132545A JP 2003323069 A JP2003323069 A JP 2003323069A
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JP
Japan
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heating roller
coil
reciprocating
electromagnetic induction
axial direction
Prior art date
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Application number
JP2002132545A
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English (en)
Inventor
Koichi Sakurai
宏一 櫻井
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Panasonic System Solutions Japan Co Ltd
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Communications Co Ltd
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱ローラを誘導加熱する手段を有する定
着装置において、加熱ローラの軸方向の表面温度のばら
つきを抑制する。 【解決手段】 記録紙上のトナーを熱溶融させるため
の電磁誘導発熱部を有する加熱ローラと、電磁誘導発熱
部に交番磁束を印加するべく加熱ローラの内部に設けら
れたコイルと、コイルを加熱ローラの軸方向に往復運動
させるための往復運動手段とを具備する定着装置とす
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
の定着装置及びこれを備えた印字装置ならびに複写機に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の印字装置や複写機においては、記
録紙の上に転写されたトナー像を記録紙に定着させるた
めに定着装置が備えられている。この定着装置は、記録
紙上のトナーを熱溶融させる加熱ローラと、加熱ローラ
に圧接して記録紙を押圧する加圧ローラとを有してお
り、加熱ローラを加熱するために、加熱立上りが遅いハ
ロゲンランプ内蔵型に代えて、加熱ローラ内部あるいは
外側近傍に電磁誘導加熱コイルを配置するようにした電
磁誘導加熱方式が近年の省エネの要請から研究されてい
る。この方式は、電磁誘導加熱コイルで発生した交番磁
束を加熱ローラの導体部に鎖交させることによって、加
熱ローラの導体部内部に渦電流を発生させ、この渦電流
によるジュール熱で加熱ローラの導体部を加熱するとい
うものである。この電磁誘導加熱方式は、加熱ローラ自
体を発熱させるため加熱ローラの温度の立ち上がりが早
く待機時に予熱する必要がないので、従来のハロゲンラ
ンプ等の輻射方式に比べて、待機時を含む運転時間全体
における消費電力が少なく省エネを達成できるものとし
て期待されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
技術では以下の問題が生じる。電磁誘導加熱方式におけ
る電磁誘導加熱コイルは、コイルボビンのベースにコイ
ル巻線を巻付けて作られている。そのため、コイル巻線
の巻き方により、コイル巻線層厚のばらつきによる電磁
誘導加熱コイルと加熱ローラ導体部との間隔のばらつき
およびコイル巻線ピッチ幅のばらつきが生じ、電磁誘導
加熱コイルに発生する交番磁束も軸方向にばらつくの
で、加熱ローラの軸方向に対して温度ムラが発生してい
た。そして、このように加熱ローラの表面に軸方向の温
度ムラがあると、記録紙への定着不良や記録紙での皺発
生が起こるという問題が発生していた。
【０００４】この問題を解決するために、コイルボビン
のベースにコイル巻線を巻付ける精度を上げてコイル巻
線層厚のばらつき及びコイル巻線ピッチ幅のばらつきを
なくすことも考えられるが、この方法では電磁誘導加熱
コイルの価格を上昇させるという問題が発生してくる。
【０００５】そこで本発明は、上記課題を鑑みてなされ
たもので、電磁誘導加熱コイルの価格上昇を抑えて、定
着動作に伴う加熱ローラ表面の軸方向での温度ムラを解
消し、記録紙への定着を均一にすることができる定着装
置及びこれを備えた印字装置ならびに複写機を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、記録紙上のトナーを熱溶融させるための
電磁誘導発熱部を有する加熱ローラと、その電磁誘導発
熱部に交番磁束を印加するべく加熱ローラの内部に設け
られたコイルと、そのコイルを加熱ローラの軸方向に往
復運動させるための往復運動手段とを具備する定着装置
を提供する。
【０００７】これによると、電磁誘導加熱コイルのコイ
ル巻線の巻き方によりコイル巻線層厚のばらつきおよび
コイル巻線ピッチ幅のばらつきが生じ電磁誘導加熱コイ
ルの軸方向に発生する交番磁束がばらついても、加熱ロ
ーラの内部に設けられた電磁誘導加熱コイルが軸方向に
往復移動することにより、加熱ローラの軸方向に鎖交す
る交番磁束が実質上（即ち、時間平均としてみた場合
に）均一化されるので、加熱コイルに発生する温度ムラ
を均一にすることができる。そのため、電磁誘導加熱コ
イルの価格上昇を抑えて、定着動作に伴う加熱ローラ表
面の軸方向での温度ムラを解消し、記録紙への定着を均
一にすることができる。
【０００８】また、その定着装置の往復運動手段は、加
熱ローラの回転運動をコイルの往復運動に変換すること
を特徴とする。
【０００９】これによると、加熱ローラの回転運動を利
用してコイルを往復運動させるので、特別な駆動源を必
要とせず既存の駆動源を利用して定着動作に伴う加熱ロ
ーラ表面の軸方向での温度ムラを解消することができ
る。ここで、加熱ローラは、回転可能かつ周方向及び軸
方向には移動不能なように加熱ローラを支持するローラ
支持機構を備え、コイル（保持部材）は、回転不能かつ
軸方向のみに往復移動可能なようにコイルを支持するコ
イル支持機構を備え得る。
【００１０】また、その定着装置の往復運動手段は、加
熱ローラに配設された突起部と、コイルを保持する保持
部材の外周面に設けられた溝とを含み、加熱ローラの回
転運動の際に突起部を溝に係合させることにより加熱ロ
ーラの回転運動をコイルの往復運動に変換することを特
徴とする。
【００１１】これによると、原節としての加熱ローラ
と、従節としてのコイルの保持部材とによりカム機構を
形成し、加熱ローラの回転運動をコイルの往復運動に変
換することができる。特に、加熱ローラに突起部を備
え、コイルの保持部材に溝を設けることで、加熱ローラ
とともに回転する突起部を溝と係合させることによりロ
ーラの回転運動をコイルの往復運動に変換し、特別な機
構を必要とせず簡単かつ安価な機構で定着動作に伴う加
熱ローラ表面の軸方向での温度ムラを解消することがで
きる。
【００１２】更に、本発明は、記録紙上のトナーを熱溶
融させるための電磁誘導発熱部を有する加熱ローラと、
電磁誘導発熱部に交番磁束を印加するべく加熱ローラの
外側近傍に設けられたコイルと、コイルを加熱ローラの
軸方向に往復運動させるための往復運動手段とを具備す
る定着装置を提供する。
【００１３】これによると、電磁誘導加熱コイルのコイ
ル巻線の巻き方によりコイル巻線層厚のばらつきおよび
コイル巻線ピッチ幅のばらつきが生じ電磁誘導加熱コイ
ルの軸方向に発生する交番磁束がばらついても、加熱ロ
ーラの外側近傍に設けられた電磁誘導加熱コイルが軸方
向に往復移動することにより、加熱ローラの軸方向に鎖
交する交番磁束が実質上均一化されるので、加熱コイル
に発生する温度ムラを均一にすることができる。そのた
め、電磁誘導加熱コイルの価格上昇を抑えて、定着動作
に伴う加熱ローラ表面の軸方向での温度ムラを解消し、
記録紙への定着を均一にすることができる。
【００１４】また、その定着装置の往復運動手段は、加
熱ローラの回転運動をコイルの往復運動に変換すること
を特徴とする。
【００１５】これによると、加熱ローラの回転運動を利
用してコイルを往復運動させるので、特別な駆動源を必
要とせず既存の駆動源を利用して定着動作に伴う加熱ロ
ーラ表面の軸方向での温度ムラを解消することができ
る。ここで、加熱ローラは、回転可能かつ周方向及び軸
方向には移動不能なように加熱ローラを支持するローラ
支持機構を備え、コイル（保持部材）は、回転不能かつ
軸方向のみに往復移動可能なようにコイルを支持するコ
イル支持機構を備え得る。
【００１６】また、その定着装置の往復運動手段は、コ
イルを保持する保持部材に配設された突起部と、加熱ロ
ーラの外周面に設けられた溝とを含み、加熱ローラの回
転運動の際に突起部を溝に係合させることにより加熱ロ
ーラの回転運動をコイルの往復運動に変換することを特
徴とする。
【００１７】これによると、原動としての加熱ローラ
と、従動としてのコイルの保持部材とによりカム機構を
形成し、加熱ローラの回転運動をコイルの往復運動に変
換することができる。特に、加熱ローラに溝を設け、コ
イルの保持部材に突起部を備えることで、加熱ローラと
ともに回転する溝を突起部と係合させることによりロー
ラの回転運動をコイルの往復運動に変換し、特別な機構
を必要とせず簡単かつ安価な機構で定着動作に伴う加熱
ローラ表面の軸方向での温度ムラを解消することができ
る。
【００１８】また、それらの定着装置は、コイルのコア
をなす磁性体を更に具備することを特徴とする。
【００１９】これによると、コイルのコアをなす磁性体
を有するので、コイルに発生する交番磁束が増加する。
そのために、加熱ローラの導体部に鎖交する交番磁束が
増加し加熱ローラの導体部内部に発生する渦電流が増加
しこの渦電流によるジュール熱が増加するので、加熱ロ
ーラの発熱効率を増加させることができる。
【００２０】更に、本発明は、記録紙上のトナーを熱溶
融させるための電磁誘導発熱部を有する加熱ローラと、
電磁誘導発熱部に交番磁束を印加するべく加熱ローラの
内部に設けられたコイルと、コイルを加熱ローラの軸方
向に往復運動させるための往復運動手段とを具備する印
字装置を提供する。
【００２１】また、その印字装置の往復運動手段は、加
熱ローラの回転運動をコイルの往復運動に変換すること
を特徴とする。
【００２２】また、その印字装置の往復運動手段は、加
熱ローラに配設された突起部と、コイルを保持する保持
部材の外周面に設けられた溝とを含み、加熱ローラの回
転運動の際に突起部を溝に係合させることにより加熱ロ
ーラの回転運動をコイルの往復運動に変換することを特
徴とする。
【００２３】更に、本発明は、記録紙上のトナーを熱溶
融させるための電磁誘導発熱部を有する加熱ローラと、
電磁誘導発熱部に交番磁束を印加するべく加熱ローラの
外側近傍に設けられたコイルと、コイルを加熱ローラの
軸方向に往復運動させるための往復運動手段とを具備す
る印字装置を提供する。
【００２４】また、その印字装置の往復運動手段は、加
熱ローラの回転運動をコイルの往復運動に変換すること
を特徴とする。
【００２５】また、その印字装置の往復運動手段は、コ
イルを保持する保持部材に配設された突起部と、加熱ロ
ーラの外周面に設けられた溝とを含み、加熱ローラの回
転運動の際に突起部を溝に係合させることにより加熱ロ
ーラの回転運動をコイルの往復運動に変換することを特
徴とする。
【００２６】また、それらの印字装置は、コイルのコア
をなす磁性体を更に具備することを特徴とする。
【００２７】更に、本発明は、記録紙上のトナーを熱溶
融させるための電磁誘導発熱部を有する加熱ローラと、
電磁誘導発熱部に交番磁束を印加するべく加熱ローラの
内部に設けられたコイルと、コイルを加熱ローラの軸方
向に往復運動させるための往復運動手段とを具備する複
写機を提供する。
【００２８】また、その複写機の往復運動手段は、加熱
ローラの回転運動をコイルの往復運動に変換することを
特徴とする。
【００２９】また、その複写機の往復運動手段は、加熱
ローラに配設された突起部と、コイルを保持する保持部
材の外周面に設けられた溝とを含み、加熱ローラの回転
運動の際に突起部を溝に係合させることにより加熱ロー
ラの回転運動をコイルの往復運動に変換することを特徴
とする。
【００３０】更に、本発明は、記録紙上のトナーを熱溶
融させるための電磁誘導発熱部を有する加熱ローラと、
電磁誘導発熱部に交番磁束を印加するべく加熱ローラの
外側近傍に設けられたコイルと、コイルを加熱ローラの
軸方向に往復運動させるための往復運動手段とを具備す
る複写機を提供する。
【００３１】また、その複写機の往復運動手段は、加熱
ローラの回転運動をコイルの往復運動に変換することを
特徴とする。
【００３２】また、その複写機の往復運動手段は、コイ
ルを保持する保持部材に配設された突起部と、加熱ロー
ラの外周面に設けられた溝とを含み、加熱ローラの回転
運動の際に突起部を溝に係合させることにより加熱ロー
ラの回転運動をコイルの往復運動に変換することを特徴
とする。
【００３３】また、それらの複写機は、コイルのコアを
なす磁性体を更に具備することを特徴とする。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の態様を図面
を参照して説明する。
【００３５】図１は、本発明の一実施形態における定着
装置を用いた複写機の概略構成図である。複写機２００
は、定着装置１００及び感光ドラム５０を備える。定着
装置１００は、記録紙の表面に付着させたトナーを熱溶
融させる加熱ローラ１０及び記録紙をその加熱ローラ１
０に押圧してトナーを記録紙に定着させる加圧ローラ４
０を有する。更に、感光ドラム５０の周囲には、感光ド
ラムを帯電させる帯電部５３、感光ドラム上に潜像を形
成する露光部５１、その潜像をトナーで現像する現像部
５２、搬送経路８０に案内され搬送される記録紙表面に
そのトナーを転写させるための転写ローラ５５及び転写
後の感光ドラムの表面の残留トナーを除去するクリーナ
部５４等が備えられる。
【００３６】図２は、図１の定着装置１００の拡大図、
即ち周方向の断面図である。加熱ローラ１０及び加圧ロ
ーラ４０は互いに圧接されており、トナーＴが付着した
記録紙Ｓは、それらのローラ間の圧接部で加熱及び押圧
されつつ搬送され、トナーＴが記録紙Ｓに定着される。
【００３７】加熱ローラ１０は、発熱源となる電磁誘導
発熱部１４及びその外周面上に設けられた離型層１５を
有する。電磁誘導発熱部１４は、通常は鉄、ステンレ
ス、ニッケル、銅、クロム、コバルトなどの磁性金属か
らなり、またトナーとの離型性を向上させるための離型
層１５は、フッ素樹脂などの耐熱性樹脂からなる。加熱
ローラ１０の内部には、電磁誘導加熱手段として、ボビ
ン１２に巻かれたコイル１３が設置される。コイル１３
は、例えば、樹脂でコーティングされた導線を束ねたリ
ッツ線が用いられ、高周波電流を供給するためにインバ
ータ回路に接続される。コイル１３に高周波電流を供給
することによって発生した交番磁界を加熱ローラの電磁
誘導発熱部１４に印加することで、電磁誘導発熱部１４
に渦電流を生じさせて加熱ローラ１０を発熱させること
ができる。また、ボビン１２は、例えば、円柱或は円筒
形をなす耐熱性樹脂などで形成可能であり、通常その内
部には鎖交磁束を増大させるための磁性金属などからな
るコア（芯材）１１が挿設される。
【００３８】加圧ローラ４０は、芯金４１及び弾性層４
２を有する。弾性層４２は、シリコーンゴムなどの耐熱
性かつ弾力性を有する材料からなる。
【００３９】図３は、図１の加熱ローラ１０並びにその
支持機構の軸方向の断面図である。図に示すように、コ
イル１３は、ボビン１２の外周表面上に巻かれて軸方向
に延在し、またボビン１２内部のコア１１は、コイル１
３と概ね同様の長さで軸方向に延在し得る。図３におい
ては、簡単のためにコイル巻線は均一に巻かれた状態で
示されているが、図１０に示すように多くの場合にはコ
イル巻線の層厚及びピッチ幅にばらつきが生じ、発生す
る交番磁束が軸方向で不均一となることにより、軸方向
のローラの加熱が不均一となる。
【００４０】詳細は後述するが、電磁誘導発熱部１４及
びボビン１２はカム機構を形成する。電磁誘導発熱部１
４の端部に設置された駆動用のギア１８には、取付部材
１９ｂによって突起部１９ａが備えられ、またボビン１
２にはその突起部１９ａと係合する溝１２ａが設けられ
る。
【００４１】図４は、図１の加熱ローラ１０並びにその
支持機構の一部切欠きを含む斜視図である。加熱ローラ
１０は、回転可能かつ周方向及び軸方向には移動不能な
ように支持され、動力源（図示せず）からの動力が端部
に配置されたギア１８を介して伝達されることにより回
転運動する。
【００４２】本実施形態においては、加熱ローラ１０は
ローラ支持部材７１ａ、７１ｂに設置された軸受部材７
０ａ、７０ｂによって回転自在に支持される。円筒形の
軸受部材７０ａ、７０ｂの内周面は、加熱ローラの外周
面と滑り接触あるいは転がり接触するなどして加熱ロー
ラを円滑に回転させる。
【００４３】ボビン１２は、回転不能かつ軸方向のみ滑
動可能であるように支持される。従って、ボビン１２
は、例えば、その一端に図４に示すような非円形状の周
方向断面を有するキー部１２ｂを含み、そのキー部１２
ｂは、ボビン１２を回転不能かつ軸方向に摺動可能とす
るべくボビン支持部材１７ａと係合する。一方、ボビン
１２の他端は、例えば、ボビン１２を軸方向に摺動可能
とするべくボビン支持部材１７ｂと係合する。
【００４４】ボビンに設けられた溝１２ａは、その側部
と加熱ローラ１０の軸方向中央位置との距離が相対的に
短い第１領域と相対的に長い第２領域とを含み、例え
ば、図５（ａ）、（ｂ）に示すように加熱ローラ１０の
周方向に対して傾斜する形状をなす。突起部１９ａは溝
１２ａの側面の少なくとも一部に当接し、軸方向に固定
されている加熱ローラ１０が回転する際には当接部で滑
り接触或いは転がり接触しながら溝１２ａの側面を軸方
向に移動させようとする駆動力を生じさせる。つまり、
突起部１９ａ及び溝１２ａのそのような係合によって、
加熱ローラ１０の回転運動をボビン１２（延いてはコイ
ル１３）の軸方向の往復直線運動に効率よく変換するこ
とが可能となる。図５（ａ）は、溝１２ａの第１領域付
近に突起部１９ａが接触している状態（即ち、軸方向に
固定された加熱ローラ１０に対してコイル１３がボビン
支持部材１７ａの方向へ最大限移動した場合）を示して
おり、図５（ｂ）は、第２領域付近に突起部１９ａが接
触している状態（即ち、軸方向に固定された加熱ローラ
１０に対してコイル１３がボビン支持部材１７ｂの方向
へ最大限移動した場合）を示している。
【００４５】本実施形態における溝１２ａの場合には、
ローラ１回転に対してコイルが１往復運動することにな
るが、ローラの１回転に対するコイルの往復運動の頻度
は、例えば、所定の振れ幅を有する蛇行状の環状溝をボ
ビン１２の周方向に延在させることにより変更すること
が可能である。尚、突起部１９ａ及び溝１２ａ係合部の
形態についても本実施の形態に限定されるものではな
く、上述のようなカム機構の作用を奏する限りにおいて
種々の形態を採用することができる。
【００４６】このように、加熱ローラ１０の内部に設け
た電磁誘導加熱コイルを軸方向に往復運動させることに
より、電磁誘導加熱のコイル巻線の層厚及びピッチ幅の
ばらつきにより軸方向に発生する交番磁束がばらついて
も、加熱ローラ１０の軸方向に鎖交する交番磁束を実質
上均一化して軸方向の不均一な加熱を解消し、結果とし
て加熱ローラ１０の表面温度を軸方向に均一化すること
ができる。
【００４７】図６は、本発明の別の実施形態おける定着
装置の断面図である。本実施形態における加熱ローラ３
０は、図２に示した定着装置の場合とは異なり電磁誘導
加熱手段（即ち、コイル等）がローラ外部に配置され
る。コイル保持部材３１は、加熱ローラ３０の外周面に
沿って延在する円弧部３１ｂとその円弧部の円周方向の
概ね中央に位置する凸部３１ａとを有する。コイル３３
は、図７にも示すように凸部３１ａを芯にして円弧部３
１ｂ上に渦巻き状に巻付けられ、その巻線は概ね平面状
で角に丸みを帯びた長方形の形状をなす。図６において
は、簡単のためにコイル巻線は均一に巻かれた状態で示
されているが、図１１に示すように多くの場合にはコイ
ル巻線の層厚にばらつきが生じ、発生する交番磁束が軸
方向で不均一となることにより、軸方向のローラの加熱
が不均一となる。尚、先の実施形態と同様にピッチ幅に
ついてもばらつきが生じるが、これによる交番磁束のば
らつきは加熱ローラ３０の回転方向に生じるため、ロー
ラ３０の回転によって実質上均一化され問題とはならな
い。
【００４８】コイル３３はインバータ回路に接続され、
発生した交番磁界を加熱ローラ３０の電磁誘導発熱部３
４に印加することで、電磁誘導発熱部３４に渦電流を生
じさせて加熱ローラ３０を発熱させることができる。
尚、コイル保持部材３１は、先の実施形態におけるコア
１１と同様の作用を奏するように磁性金属等からなる磁
性体とすることができる。
【００４９】図７（ａ）は、図６の加熱ローラ３０の斜
視図である。加熱ローラ３０は、回転可能かつ周方向及
び軸方向には移動不能なように支持され、動力源（図示
せず）からの動力が端部に配置されたギア３８を介して
伝達されることにより回転運動する。
【００５０】本実施形態においては、加熱ローラ３０
は、ローラ支持部材９１ａ、９１ｂに設置された軸受部
材９０ａ、９０ｂによって回転自在に支持される。円筒
形の軸受部材９０ａ、９０ｂの内周面は、加熱ローラ３
０の外周面と滑り接触あるいは転がり接触するなどして
加熱ローラ３０を円滑に回転させる。
【００５１】ここで、突起部３９ａは、図４に示した先
の実施形態とは異なり、電磁誘導手段側のコイル保持部
材３１の凸部３１ａに取付けられ、一方で、加熱ローラ
３０に溝３０ａが設けられる。溝３０ａは、その側部と
加熱ローラ３０の軸方向中央位置との距離が相対的に短
い第１領域と相対的に長い第２領域とを含み、例えば図
８（ａ）、（ｂ）に示すように加熱ローラ３０の円周方
向に対して傾斜する形状をなす。溝３０ａの側面の少な
くとも一部が突起部３９ａに当接し、軸方向に固定され
ている加熱ローラ３０が回転する際には当接部で滑り接
触或いは転がり接触しながら突起部３９ａを軸方向に移
動させようとする駆動力を生じさせる。つまり、溝３０
ａ及び突起部３９ａのそのような係合によって、加熱ロ
ーラ３０の回転運動をコイル３３の軸方向の往復直線運
動に効率よく変換することが可能である。
【００５２】ここで、コイル３３は、回転不能かつ軸方
向のみ滑動可能であるように支持される。例えば、コイ
ル保持部材３１の凸部３１ａに設置された取付部材３９
ｂを軸方向に延在するガイドレール６０と係合させて軸
方向に滑動可能とすることで、コイル３３を軸方向に往
復運動可能とする。
【００５３】図８（ａ）は、溝３０ａの第１領域付近に
突起部３９ａが接触している状態（即ち、軸方向に固定
された加熱ローラ３０に対してコイル３３がローラ支持
部材９１ｂの方向へ最大限移動した場合）を示してお
り、図８（ｂ）は、第２領域付近に突起部３９ａが接触
している状態（即ち、軸方向に固定された加熱ローラ３
０に対してコイル３３がローラ支持部材９１ａの方向へ
最大限移動した場合）を示している。
【００５４】本実施形態における溝３０ａにおいては、
ローラ１回転に対してコイルが１往復運動することにな
るが、ローラの１回転に対するコイルの往復運動の頻度
は、溝の形状を改変することにより変更することが可能
である。尚、突起部３９ａの形状についても本実施形態
に限定されるものではなく、上述のようなカム機構の作
用を奏する限りにおいて種々の形状を採用することがで
きる。
【００５５】図７（ｂ）は、図７（ａ）のコイル保持部
材３１の変更例である。図７（ａ）のコイル保持部材３
１と同様の形状を有するコイル保持部材３５において、
凸部３１ａに相当する部分に開口部（例えば、矩形）を
設けて別途簡易な形状（例えば、直方体）を有するコア
３５ａを受入れ可能とすることで、コアの製作が容易と
なり、またコイル保持部材３５に必ずしも磁性金属等を
用いる必要がなくなるので材質の選択の幅も広がる。こ
の場合、突起部３９はコイル保持部材３５に取付けるこ
とができる。
【００５６】このように、加熱ローラ３０の外部近傍に
設けた電磁誘導加熱コイルを軸方向に往復運動させるこ
とにより、電磁誘導加熱のコイル巻線の層厚及びピッチ
幅のばらつきにより軸方向に発生する交番磁束がばらつ
いても、加熱ローラ３０の軸方向に鎖交する交番磁束を
均一化して軸方向の不均一な加熱を解消し、結果として
加熱ローラ３０の表面温度を軸方向に均一化することが
できる。
【００５７】図９（ａ）及び（ｂ）は、従来技術及び本
発明の定着装置について、加熱ローラ軸方向位置に対す
る加熱ローラ表面温度分布をそれぞれ示すグラフであ
る。図９（ａ）に示す従来技術の定着装置における加熱
ローラの軸方向の表面温度のばらつきは、図９（ｂ）に
示すように本発明の定着装置を用いることにより大幅に
改善される。
【００５８】本発明の特定の実施の形態について説明し
てきたが、これらは単なる例示であり、当業者であれば
本発明の原理を用いて他の多数の実施の形態を構築する
ことが可能である。つまり、本発明は、加熱ローラの電
磁誘導加熱において、軸方向に不均一な交番磁束を発生
させる電磁誘導手段を有するような種々の装置に適用可
能であり、上記実施形態に示した電磁誘導加熱手段の構
成要素やその材質・形状等に限定されるものではない。
【００５９】
【発明の効果】上記のように、本発明の定着装置によれ
ば、電磁誘導加熱のコイル巻線の形状のばらつきにより
軸方向に発生する交番磁束が不均一となっても、電磁誘
導加熱コイルを軸方向に往復運動させることにより、加
熱ローラの軸方向に鎖交する交番磁束を実質上均一化し
て軸方向の不均一な加熱を解消し、加熱ローラの表面温
度を軸方向に均一化することができる。従って、加熱ロ
ーラの表面温度分布が軸方向で不均一となることに起因
するトナーの記録紙への定着不良や記録紙の皺発生等の
問題を解消することができる。
【００６０】また、従来型の電磁誘導加熱コイルをその
まま利用できるため、電磁誘導加熱コイルの製作コスト
を上昇をさせることもないという利点がある。
【００６１】更に、加熱ローラの回転運動の駆動力を利
用してコイルを往復運動させるので、特別な駆動源を必
要とせず既存の装置を利用することができる利点もあ
る。加えて、本発明における加熱ローラの回転運動をコ
イルの往復運動に変換するカム機構は、特別な装置を必
要とせず簡単かつ安価に構成することができるという利
点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における定着装置を用いた
複写機の概略構成を示す図
【図２】図１に示す定着装置の拡大図
【図３】図１に示す加熱ローラの軸方向の断面図
【図４】図１に示す加熱ローラの一部切欠きを含む斜視
図
【図５】本発明の一実施形態における誘導加熱手段の軸
方向の往復運動の状態を示す図
【図６】本発明の別の実施形態おける定着部の断面図
【図７】図６に示す加熱ローラの斜視図
【図８】本発明の別の実施形態における誘導加熱手段の
軸方向の往復運動の状態を示す図
【図９】加熱ローラ軸方向位置に対する加熱ローラ表面
温度分布を示すグラフ
【図１０】ボビンに巻いたコイル巻線の層厚及びピッチ
幅のばらつきの状態を示す側面図
【図１１】コイル保持部材に巻いたコイル巻線の層厚の
ばらつきの状態を示す断面図
【符号の説明】
１０ 加熱ローラ １１ コア １２ ボビン １２ａ 溝 １２ｂ キー部 １３、３３ コイル １４、３４ 電磁誘導発熱部 １５、３５ 離型層 １７ａ、１７ｂ ボビン支持部材 １８、３８ ギアｓ １９ａ、３９ａ 突起部 １９ｂ、３９ｂ 取付部材 ３１ コイル保持部材 ４０ 加圧ローラ ５０ 感光ドラム ７０ａ、７０ｂ 軸受部材 ７１ａ、７１ｂ、９０ａ、９０ｂ ローラ支持部材 １００ 定着装置 ２００ 複写機
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H033 AA03 AA31 BA25 BA26 BB18 BB21 BB23 BE06 3J103 AA02 AA15 AA51 BA04 BA24 CA52 FA01 FA05 FA09 FA18 GA02 GA52 GA57 3K059 AA08 AB20 AB28 AC10 AC37 AC44 AC48 AC62 AC70 AD05 AD35 CD75

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 記録紙上のトナーを熱溶融させるため
    の電磁誘導発熱部を有する加熱ローラと、前記電磁誘導
    発熱部に交番磁束を印加するべく前記加熱ローラの内部
    に設けられたコイルと、前記コイルを前記加熱ローラの
    軸方向に往復運動させるための往復運動手段とを具備す
    る定着装置。
  2. 【請求項２】 前記往復運動手段は、前記加熱ローラ
    の回転運動を前記コイルの往復運動に変換することを特
    徴とする請求項１に記載の定着装置。
  3. 【請求項３】 前記往復運動手段は、前記加熱ローラ
    に配設された突起部と、前記コイルを保持する保持部材
    の外周面に設けられた溝とを含み、前記加熱ローラの回
    転運動の際に前記突起部を前記溝に係合させることによ
    り前記加熱ローラの回転運動を前記コイルの往復運動に
    変換することを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
  4. 【請求項４】 記録紙上のトナーを熱溶融させるため
    の電磁誘導発熱部を有する加熱ローラと、前記電磁誘導
    発熱部に交番磁束を印加するべく前記加熱ローラの外側
    近傍に設けられたコイルと、前記コイルを前記加熱ロー
    ラの軸方向に往復運動させるための往復運動手段とを具
    備する定着装置。
  5. 【請求項５】 前記往復運動手段は、前記加熱ローラ
    の回転運動を前記コイルの往復運動に変換することを特
    徴とする請求項４に記載の定着装置。
  6. 【請求項６】 前記往復運動手段は、前記コイルを保
    持する保持部材に配設された突起部と、前記加熱ローラ
    の外周面に設けられた溝とを含み、前記加熱ローラの回
    転運動の際に前記突起部を前記溝に係合させることによ
    り前記加熱ローラの回転運動を前記コイルの往復運動に
    変換することを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
  7. 【請求項７】 前記コイルのコアをなす磁性体を更に
    具備することを特徴とする請求項１乃至請求項６に記載
    の定着装置。
  8. 【請求項８】 記録紙上のトナーを熱溶融させるため
    の電磁誘導発熱部を有する加熱ローラと、前記電磁誘導
    発熱部に交番磁束を印加するべく前記加熱ローラの内部
    に設けられたコイルと、前記コイルを前記加熱ローラの
    軸方向に往復運動させるための往復運動手段とを具備す
    る印字装置。
  9. 【請求項９】 前記往復運動手段は、前記加熱ローラ
    の回転運動を前記コイルの往復運動に変換することを特
    徴とする請求項８に記載の印字装置。
  10. 【請求項１０】 前記往復運動手段は、前記加熱ロー
    ラに配設された突起部と、前記コイルを保持する保持部
    材の外周面に設けられた溝とを含み、前記加熱ローラの
    回転運動の際に前記突起部を前記溝に係合させることに
    より前記加熱ローラの回転運動を前記コイルの往復運動
    に変換することを特徴とする請求項９に記載の印字装
    置。
  11. 【請求項１１】 記録紙上のトナーを熱溶融させるた
    めの電磁誘導発熱部を有する加熱ローラと、前記電磁誘
    導発熱部に交番磁束を印加するべく前記加熱ローラの外
    側近傍に設けられたコイルと、前記コイルを前記加熱ロ
    ーラの軸方向に往復運動させるための往復運動手段とを
    具備する印字装置。
  12. 【請求項１２】 前記往復運動手段は、前記加熱ロー
    ラの回転運動を前記コイルの往復運動に変換することを
    特徴とする請求項１１に記載の印字装置。
  13. 【請求項１３】 前記往復運動手段は、前記コイルを
    保持する保持部材に配設された突起部と、前記加熱ロー
    ラの外周面に設けられた溝とを含み、前記加熱ローラの
    回転運動の際に前記突起部を前記溝に係合させることに
    より前記加熱ローラの回転運動を前記コイルの往復運動
    に変換することを特徴とする請求項１２に記載の印字装
    置。
  14. 【請求項１４】 前記コイルのコアをなす磁性体を更
    に具備することを特徴とする請求項８乃至請求項１３に
    記載の印字装置。
  15. 【請求項１５】 記録紙上のトナーを熱溶融させるた
    めの電磁誘導発熱部を有する加熱ローラと、前記電磁誘
    導発熱部に交番磁束を印加するべく前記加熱ローラの内
    部に設けられたコイルと、前記コイルを前記加熱ローラ
    の軸方向に往復運動させるための往復運動手段とを具備
    する複写機。
  16. 【請求項１６】 前記往復運動手段は、前記加熱ロー
    ラの回転運動を前記コイルの往復運動に変換することを
    特徴とする請求項１５に記載の複写機。
  17. 【請求項１７】 前記往復運動手段は、前記加熱ロー
    ラに配設された突起部と、前記コイルを保持する保持部
    材の外周面に設けられた溝とを含み、前記加熱ローラの
    回転運動の際に前記突起部を前記溝に係合させることに
    より前記加熱ローラの回転運動を前記コイルの往復運動
    に変換することを特徴とする請求項１６に記載の複写
    機。
  18. 【請求項１８】 記録紙上のトナーを熱溶融させるた
    めの電磁誘導発熱部を有する加熱ローラと、前記電磁誘
    導発熱部に交番磁束を印加するべく前記加熱ローラの外
    側近傍に設けられたコイルと、前記コイルを前記加熱ロ
    ーラの軸方向に往復運動させるための往復運動手段とを
    具備する複写機。
  19. 【請求項１９】 前記往復運動手段は、前記加熱ロー
    ラの回転運動を前記コイルの往復運動に変換することを
    特徴とする請求項１８に記載の複写機。
  20. 【請求項２０】 前記往復運動手段は、前記コイルを
    保持する保持部材に配設された突起部と、前記加熱ロー
    ラの外周面に設けられた溝とを含み、前記加熱ローラの
    回転運動の際に前記突起部を前記溝に係合させることに
    より前記加熱ローラの回転運動を前記コイルの往復運動
    に変換することを特徴とする請求項１９に記載の複写
    機。
  21. 【請求項２１】 前記コイルのコアをなす磁性体を更
    に具備することを特徴とする請求項１５乃至請求項２０
    に記載の複写機。
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