JP2004294560A

JP2004294560A - 誘導加熱を用いた定着装置

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Publication number: JP2004294560A
Application number: JP2003083783A
Authority: JP
Inventors: Osamu Takagi; 修高木; Kazuhiko Kikuchi; 和彦菊地; Akihiro Wasai; 明裕和才
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【目的】誘導加熱方式を利用した定着装置において、所定の磁界を発生させるコイルと、この磁界により生じた渦電流によるジュール熱によって熱が発生される加熱部材との組み合わせの操作（作業）を簡略化する。
【解決手段】以上説明したように、この発明によれば、定着装置１００に組み込まれる加熱部材１０１に誘導加熱方法を用いて所定の熱を発生させるコイル体１１１において、このコイル（電線）が外周に巻かれているコイルボビン１１０Ａは、この電線がコイルの長手方向に外れることを抑止可能なフランジ部を有する。このフランジ部の高さは、コイルボビン８の外周面に巻き付けられる電線の径に応じた半径と上述の加熱部材との間の間隔とにより定義される高さに形成される。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やプリンタなどの画像形成装置に搭載され、用紙上の現像剤像を定着させる定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル技術を利用した画像形成装置たとえば電子複写機は、加熱により溶融された現像剤像を圧力を加えることで用紙に定着させる定着装置を有している。
【０００３】
例えば、電子複写機では、原稿からの反射光を光電変換素子たとえばＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ）により光電変換して得られる画像信号に応じた静電潜像が感光体に形成される。この静電潜像は、現像剤（トナー）が選択的に付着されることで顕像化される。感光体上の現像剤像は、所定のタイミングで供給される用紙に転写され、定着装置で用紙に定着される。
【０００４】
定着装置は、現像剤すなわちトナーと溶融させる加熱部材と、この加熱部材に所定の圧力を提供する加圧部材とを備え、加熱部材と加圧部材との間で、加熱部材からの熱によって用紙上の現像剤像を溶かし、加圧部材からの圧力で用紙に定着させる。
定着装置の加熱部材を加熱する熱源として、誘導加熱方式がある。誘導加熱方式は、コイルを用い、コイルに高周波電流を流してコイルから所定の磁界を発生させ、その磁界によって生じた渦電流によるジュール熱で加熱部材そのものを発熱させる方式である。
【０００５】
この誘導加熱方式を利用した定着装置として、複数のコイルを有する誘導コイルに高周波電流を流して発生させた磁界により、加熱部材を発熱させるものがある（特許文献１）。
【０００６】
また、この誘導加熱方式を利用した定着装置として、定着装置に組み込まれる加熱ローラの円周方向に巻かれた複数に分割された誘導コイルを加熱ローラの軸方向に並列に配置し、互いに隣り合う分割された誘導コイルの間に電気絶縁体を設けたものがある（特許文献２）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−３１２１６５号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２００１−３１９７６３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら通常、１つのコイルに対して２本の引き出し線が必要であり、複数のコイルを組み合わせて用いる場合には、コイルの数に応じて引き出し線が増加し、電流回路（高周波回路）との接続が複雑になるという問題がある。
【００１０】
また、加熱装置は、複数のコイルと加熱部材とを含み、このコイルには高周波電流が供給されているため、供給される高周波電流に応じて絶縁対策が施された電線通路が増加し、配線通路が形成される部品の構造が複雑になるという問題がある。
【００１１】
この発明の目的は、誘導加熱方式を利用した定着装置において、所定の磁界を発生させるコイルと、この磁界により生じた渦電流によるジュール熱によって熱が発生される加熱部材との組み合わせの操作（作業）を簡略化できる加熱装置および定着装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、所定の周波数の電圧および電流が供給されることで、磁界を発生する電線を外面に巻きつける保持体と、中空円筒状または無端ベルト状であって、前記保持体の外周に、前記電線により提供される磁界に応じて渦電流が生じるように位置された発熱体と、前記保持体の外面の所定部分に設けられ、上記電線と前記発熱体との距離を一定に保つフランジ部とを有する加熱装置と、前記電線に前記所定の周波数の電圧および電流を供給する電源装置と、前記発熱体との間で所定の圧力を有するよう配置された加圧部材とを有することを特徴とする定着装置。
【００１３】
を提供するものである。
【００１４】
また、この発明は、軸方向に沿って配置され、上記軸方向と直交する面内で上記外面よりも大きな径を有する少なくとも１つのフランジ部が形成された第１の保持体と、所定の周波数の電圧および電流が供給されることで、磁界を発生する電線からなる複数個の単コイルとを含む第１のコイル体と、前記第１のコイル体の上記軸に沿った方向の両側に、同軸に位置され、上記軸方向と直交する面内で上記外面よりも大きな径を有する少なくとも１つのフランジ部が形成された第２の保持体と、所定の周波数の電圧および電流が供給されることで、磁界を発生する電線からなる複数個の単コイルを含む第２のコイル体と、中空円筒状または無体ベルト状であって、前記第１のコイル体の外周に、前記電線により提供される磁界に応じて渦電流が生じるように位置された発熱体と、前記発熱体との間で所定の圧力を有するよう配置された加圧部材とを有し、前記フランジ部は前記発熱体内面に当接することで、前記単コイルと前記発熱体との間のギャップを所定距離に保つことを特徴とする定着装置を提供するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、画像形成装置としての複合型電子複写機１の一例を示している。複合型電子複写機１の上面部には、原稿Ｄがセットされる原稿台（ガラス板）２が設けられている。原稿台２に沿って移動可能に設けられたキャリッジ４の照明露光ランプ５からの照明光により、原稿台２に載置されている原稿Ｄが照明される。
【００１６】
原稿Ｄからの反射光は、例えばＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ）に代表される光電変換素子１０により光電変換される。これにより、原稿Ｄの画像情報に対応した画像信号が得られる。ＣＣＤ１０から出力される画像信号は、画像処理部でデジタル信号に変換され、さらに所定の画像処理が施されて、レーザユニット２７に供給される。レーザユニット２７により、画像処理部で画像処理された出力信号に応じてレーザビームＢが、以下に説明する感光体２０に照明される。
【００１７】
複写機１内の所定の位置には、感光体ドラム２０が帯電された状態で光が照射されることで、潜像を保持できるように設けられている。感光体ドラム２０の周囲には、帯電器２１、現像ユニット２２、転写器２３、剥離器２４、クリーナ２５、及び除電器２６等が順次に設けられている。以下、詳述しないが、レーザユニット２７からのレーザビームＢにより感光体ドラム２０に潜像が形成される。感光体ドラム２０に形成された潜像は、現像ユニットより選択的に供給されるトナーにより現像され、所定のタイミングで供給されるコピー用紙に転写される。コピー用紙に転写されたトナーは、後述する定着装置１００により、コピー用紙に定着される。
【００１８】
図２は、定着装置１００の一例を示している。
定着装置１００は、コピー用紙Ｓのトナーが付着している面に接触可能で、トナーＴおよび用紙Ｓを加熱する加熱ローラ１０１と、加熱ローラ１０１に所定の圧力を与える加圧ローラ１０２とが設けられている。加熱ローラ１０１と加圧１０２との接触部は、ニップ幅と呼ばれる弾性変形領域を呈する。
【００１９】
加熱ローラ１０１は、例えば鉄などの導電性材料が円筒状に形成されたローラ体の外周面に、例えば、４フッ化エチレン樹脂等のフッ素樹脂などを被覆されたものである。加熱ローラ１０１は、図示しない駆動モータなどにより矢印方向に（この例ではＣＷ方向）回転される。加圧ローラ１０２は、加熱ローラ１０１と接触されることで矢印方向（この例ではＣＣＷ方向）に回転される。
【００２０】
加熱ローラ１０１と加圧ローラ１０２との接触部に案内されたコピー用紙Ｓは、加熱ローラ１０１から熱を受けることにより、コピー用紙Ｓ上の現像剤像Ｔが溶融され、加圧ローラ１０２からの圧力によりコピー用紙Ｓに定着される。
【００２１】
加熱ローラ１０１の周囲には、コピー用紙Ｓを加熱ローラ１０１から剥離するための隔離爪１０３、上記加熱ローラ１０１上に残るトナー及び紙屑等を除去するためのクリーニング部材１０４、上記加熱ローラ１０１の表面に離型剤を塗布するための塗布ローラ１０５とが配設されている。
【００２２】
上記加熱ローラ１０１の内部には、誘導加熱用のコイルユニット１１０が収容されている。上記コイルユニット１１０は、コイル１１１としての電線が周面に巻かれたコイルボビン１１０Ａと、そのコイルボビン１１０Ａを保持する保持部材１１０Ｂとにより構成される。上記コイルボビン１１０Ａは、コイル１１１が複数のコイルからなる場合、コイルの数に応じた複数のコイルボビン１１０Ａ（１１０Ａ１、…）で構成するようにしても良い。コイルユニット１１０の個々のコイルに、後述する回路により高周波電力が与えられることで、誘導加熱用の高周波磁界が得られる。この高周波磁界が発せられることにより、加熱ローラ１０１に渦電流が生じ、その渦電流によるジュール熱で加熱ローラ１０１から所定の熱が発生される。
【００２３】
図３は、複合型電子複写機の制御回路を示すものである。図３から明らかなように、メインＣＰＵ５０には、制御プログラム記憶用のＲＯＭ５１、データ記憶用のＲＡＭ５２、画素カウンタ５３、画像処理部５５、ページメモリコントローラ５６、ハードディスクユニット５８、ネットインタフェース５９、及びＦＡＸ送受信ユニット６０等が接続されている。また、メインＣＰＵ５０には、スキャンＣＰＵ７０、コントロールパネルＣＰＵ８０、及びプリントＣＰＵ９０等が接続されている。
メインＣＰＵ５０は、上記スキャンＣＰＵ７０、上記コントロールパネルＣＰＵ８０、及び上記プリントＣＰＵ９０を統括的に制御するもので、コピーキーの操作に応じたコピーモードの制御手段、ネットインタフェース５９への画像入力に応じたプリンタモードの制御手段、及びＦＡＸ送受信ユニット６０での画像受信に応じたファクシミリモードの制御手段として機能する。
【００２４】
上記ページメモリコントローラ５６は、上記ページメモリ５７に対する画像データの書込み及び読み出しを制御する。また、上記画像処理部５５、上記ページメモリコントローラ５６、上記ページメモリ５７、上記ハードディスクユニット５８、上記ネットインタフェース５９、及び上記ＦＡＸ送受信ユニット６０とは、上記画像データバス６１により相互に接続されている。
【００２５】
上記ネットインタフェース５９は、外部機器から伝送されてくる画像（画像データ）が入力されるプリンタモード用の入力部として機能する。このネットインタフェース５９には、ＬＡＮあるいはインターネットなどの通信ネットワーク２０１が接続され、その通信ネットワーク２０１に外部機器、例えば複数台のパーソナルコンピュータ２０２が接続されている。これらパーソナルコンピュータ２０２は、コントローラ２０３、ディスプレイ２０４、操作ユニット２０５などを備えている。
上記ＦＡＸ送受信ユニット６０は、電話回線２１０に接続されており、その電話回線２１０を介してファクシミリ送信されてくる画像（画像データ）を受信するファクシミリモード用の受信部として機能する。
【００２６】
上記スキャンＣＰＵ７０には、制御プログラム記憶用のＲＯＭ７１、データ記憶用のＲＡＭ７２、ＣＣＤ１０の出力を処理して画像データバス６１に供給する信号処理部７３、ＣＣＤドライバ７４、スキャンモータドライバ７５、露光ランプ５、自動原稿送り装置４０、及び、複数の原稿センサ１１などが接続されている。
【００２７】
上記ＣＣＤドライバ７４は、上記ＣＣＤ１０を駆動する。上記スキャンモータドライバ７５は、キャリッジ駆動用のスキャンモータ７６を駆動する。上記自動原稿送り装置４０は、トレイ４１にセットされる原稿Ｄ及びそのサイズを検知するための原稿センサ４３を有している。
【００２８】
上記コントロールパネルＣＰＵ８０には、コントロールパネルのタッチパネル式液晶表示部１４、テンキー１５、オールリセットキー１６、コピーキー１７、及びストップキー１８とが接続されている。
【００２９】
上記プリントＣＰＵ９０には、制御プログラム記憶用のＲＯＭ９１、データ記憶用のＲＡＭ９２、プリントエンジン９３、用紙搬送ユニット９４、プロセスユニット９５、定着装置１００とが接続されている。プリントエンジン９３は、レーザユニット２７及びその駆動回路などにより構成されている。用紙搬送ユニット９４は、給紙カセット３０からトレイ３８にかけての用紙搬送機構及びその駆動回路などにより構成されている。プロセスユニット９５は、感光体ドラム２０及びその周辺部などにより構成されている。
上記プリントＣＰＵ９０及びその周辺構成を主体にして、上記画像処理部５５で処理された画像を用紙Ｐにプリントするプリント部が構成されている。
【００３０】
図４は、定着装置１００の電気回路の構成例を示すものである。
上記加熱ローラ１０１内のコイルユニット１１０は、複数のコイルからなるコイル１１１を有しているものとする。図４に示すように、本実施の形態に適用可能なコイル１１１は、３つのコイル１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃを有する。コイル１１１ａは、加熱ローラ１０１の中央部に、コイル１１１ｂ，１１１ｃは、加熱ローラ１０１内のコイル１１１ａを挟む両側位置に、それぞれ配置される。これらコイル１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃは、高周波発生回路１２０に接続されている。
【００３１】
また、加熱ローラ１０１の中央部には、温度センサ１１２が設けられている。温度センサ１１２は、加熱ローラ１０１の中央部の温度を検知する。また、加熱ローラ１０１の一端部には、温度センサ１１３が設けられている。温度センサ１１３は、加熱ローラ１０１の一端部の温度を検知する。これらの温度センサ１１２，１１３は、加熱ローラ１０１を回転するための駆動ユニット１６０と共に、プリントＣＰＵ９０に接続されている。
【００３２】
プリントＣＰＵ９０は、駆動ユニット１６０を制御する機能に加え、コイル１１１ａを構成要素とする後述する第１共振回路（出力電力Ｐ１）の動作、及びコイル１１１ｂ，１１１ｃを構成要素とする後述する第２共振回路（出力電力Ｐ２）の動作を指定するためのＰ１／Ｐ２切替信号を発する機能、各共振回路の出力電力、温度センサ１１２，１１３の検知温度に応じて制御する機能を備えている。
【００３３】
高周波発生回路１２０は、高周波磁界発生用の高周波電力を発生するもので、整流回路１２１及びこの整流回路１２１の出力端に接続されたスイッチング回路１２２を備えている。整流回路１２１は、商用交流電源１３０の交流電圧を整流する。スイッチング回路１２２は、コイル１１１ａにより第１共振回路を形成し、コイル１１１ｂ，１１１ｃにより第２共振回路を形成している。また、第１共振回路及び第２共振回路は、スイッチング回路１２２内に設けられた図示しないスイッチング素子（例えば、ＦＥＴ等のトランジスタ）により選択的に励起される。
【００３４】
第１共振回路は、コイル１１１ａのインダクタンス及びスイッチング回路１２２内のコンデンサ（図示しない）の静電容量等により定まる共振周波数ｆ１を有している。第２共振回路は、コイル１１１ｂ及び１１１ｃのインダクタンス及びスイッチング回路１２２内のコンデンサ（図示しない）の静電容量等により定まる共振周波数ｆ２を有している。
【００３５】
スイッチング回路１２２は、プリントＣＰＵ９０からのＰ１／Ｐ２切替信号に従い、コントローラ１４０によりオン，オフ駆動される。コントローラ１４０は、発振回路１４１及びＣＰＵ１４２を備えている。発振回路１４１は、スイッチング回路１２２に対する所定周波数の駆動信号を発する。ＣＰＵ１４２は、発振回路１４１の発振周波数（駆動信号の周波数）を制御するものである。
【００３６】
次に、定着装置１００の電気回路の作用について説明する。
第１共振回路の共振周波数ｆ１と同じ周波数の駆動信号が発振回路１４１から発せられると、その駆動信号によりスイッチング回路１２２がオン，オフされ、第１共振回路が励起される。この励起により、コイル１１１ａから高周波磁界が発生し、その高周波磁界によって加熱ローラ１０１の軸方向中央部に渦電流が生じ、その渦電流によるジュール熱で加熱ローラ１０１の軸方向中央部から所定の熱が発生される。
【００３７】
第２共振回路の共振周波数ｆ２と同じ周波数の駆動信号が発振回路１４１から発せられると、その駆動信号によりスイッチング回路１２２がオン，オフされ、第２共振回路が励起される。この励起によりコイル１１１ｂ，１１１ｃから高周波磁界が発生し、その高周波磁界によって加熱ローラ１０１の軸方向両側部に渦電流が生じ、その渦電流によるジュール熱で加熱ローラ１０１の軸方向両側部から所定の熱が発生される。
【００３８】
図５は、図２に示す定着装置に組み込まれる第１共振回路の出力電力Ｐ１と第１共振回路を励起する周波数との関係、及び図２に示す定着装置に組み込まれる第２共振回路の出力電力Ｐ２と第２共振回路を励起する周波数との関係を示す図である。
【００３９】
図５に示すように、第１共振回路の出力電力Ｐ１は、その第１共振回路の共振周波数ｆ１と同じ周波数で励起される場合にピークレベルとなり、励起される周波数が共振周波数ｆ１から離れるに従って山なりに徐々に減少するパターンとなる。
【００４０】
同様に、第２共振回路の出力電力Ｐ２は、その第２共振回路の共振周波数ｆ２と同じ周波数で励起される場合にピークレベルとなり、励起される周波数が共振周波数ｆ２から離れるに従って山なりに徐々に減少するパターンとなる。
【００４１】
大きいサイズの用紙Ｓに対する定着に際しては、第１及び第２共振回路が共に励起され、全てのコイル１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃから高周波磁界が発せられる。この高周波磁界により加熱ローラ１０１の全体に渦電流が生じ、その渦電流によるジュール熱で加熱ローラ１０１の全体から所定の熱が発生される。
【００４２】
はじめに、図６（ａ）および図８を用いて、図２を用いて説明した定着装置に利用可能なコイルユニットの一例を説明する。
【００４３】
図６（ａ）に示されるように、コイルユニット１１０は、コイルボビン１１０Ａａ，１１０Ａｂおよび１１０Ａｃにそれぞれ所定の断面積の電線が巻かれている第１ないし第３のコイル１１１ａ，１１１ｂおよび１１１ｃを有する。それぞれのコイル１１１ａ，１１１ｂおよび１１１ｃは、図６（ａ）では見えない保持部材により、図４を用いて説明したような所定の配列で保持されている。
【００４４】
第１ないし第３のコイル１１１ａ，１１１ｂおよび１１１ｃには、図８（ａ）を用いて以下に説明するコイルボビン５１０が用いられている。
【００４５】
図８（ａ）に示すように、コイルボビン５１０は、中心軸から半径Ｒ１１で形成された外周面と中空部（符号なし）とを有する円筒形状であり、外周面のうち電線が巻かれるコイル領域５１１と、コイル領域５１１の両端に形成される縁部５１２，５１３とを有する。縁部５１２および縁部５１３の所定の位置には、コイル領域５１１に巻き付けられる電線をコイルボビン５１０の内側の中空部に案内するために利用される配線部Ｘ１，Ｙ１およびＺ１ならびに配線部Ｘ２，Ｙ２およびＺ２が形成されている。
【００４６】
コイル領域５１１の両端に設けられた縁部５１２には、図８（ｃ）および図８（ｄ）に示すような形状が与えられ、コイル領域５１１に巻かれる電線がコイルの長手方向に外れることを抑止可能なフランジ部５１２ａ，５１２ｂおよび５１２ｃならびにフランジ部５１３ａ，５１３ｂおよび５１３ｃが形成されている。
【００４７】
フランジ部５１２ａ，５１２ｂ，５１２ｃ，５１３ａ，５１３ｂおよび５１３ｃは、図６（ａ）に示すように、加熱ローラ１０１の内面と接触することで、加熱ローラ１０１とコイル１１１との間の間隔を、一定の距離に維持できる。換言すると、フランジ部５１２ａ，５１２ｂ，５１２ｃ，５１３ａ，５１３ｂおよび５１３ｃの高さＲ１２は、コイルボビン５１０の外周面に巻き付けられる電線の径に応じた半径と上述の加熱ローラ１０１との間の間隔とにより定義される高さに形成される。
【００４８】
フランジ部５１２ａ，５１２ｂおよび５１２ｃならびにフランジ部５１３ａ，５１３ｂおよび５１３ｃは、コイルボビン５１０の円周上に、概ね等しい間隔で設けられる。なお、フランジ部５１２（ａ，ｂ，ｃ）とフランジ部５１３（ａ，ｂ，ｃ）とは、図８（ｃ）および図８（ｄ）から明らかなように、図示しないコイルボビン５１０の中心として定義される軸線と直交する面内において、中心軸を通りボビン５１０の円周上の任意の一点を原点として見た状態での位相が所定の量だけずれるように形成されている。なお、位相のずれの大きさおよび有無は、任意に設定できる。
【００４９】
なお、コイルボビン５１０は、後に説明する凸部を中空部側の内周面備えてもよい。この凸部は、コイルボビン５１０が保持部材１１０Ｂに保持された際、円周方向の回転を抑制する機能を有する。
【００５０】
コイルユニット１１０は、例えば配線部Ｘ１とＸ２，Ｙ１とＹ２，Ｚ１とＺ２がそれぞれ向かい合うような配列で複数（この例では３個）のコイルボビン５１０を保持している。
【００５１】
従って、コイルユニット１１０のコイル１１１ａ，１１１ｂおよび１１１ｃは、両端においてはそれぞれ概ね等しい間隔で備えられたフランジ部５１２ａ，５１２ｂおよび５１２ｃあるいはフランジ部５１３ａ，５１３ｂおよび５１３ｃによって、加熱ベルト１０１に対して所定の距離が維持できる。さらに、３個のコイルボビン５１０がそれぞれ隣り合う場所においては、それぞれのコイルボビンのフランジ部５１２ａ，５１２ｂおよび５１２ｃあるいはフランジ部５１３ａ，５１３ｂおよび５１３ｃの少なくとも１つが加熱ローラ１０１の内周と接触するため、長手方向に長いコイルユニットやローラ体に換えて用いられることのあるベルト状の加熱部材が利用される場合であっても、コイルと加熱部材との間の距離を一定に維持できる。
【００５２】
なお、コイルボビン５１０に換えて、図８（ｂ）に示すようなフランジ部が縁部５２２と５２３のうちの一方のみに形成されたコイルボビン５２０を用いても同様の効果が得られる。
【００５３】
このとき、コイルボビン５２０は、図６（ｃ）に示されるように、保持部材１１０Ｂに保持され、図６（ｂ）に示されるように、ストッパ３０１により、保持部材２６０の長手方向に移動すること抑止される。
【００５４】
コイルユニットとしては、図６（ｂ）に示すように、コイルボビン１１０Ａｂおよび１１０Ａｃのうち、コイルボビン１１０Ａａと接しない側の端にのみフランジ部が形成されたコイルユニット２２０を用いても同様の効果が得られる。
【００５５】
次に、図７（ａ）および図９を用いて、図２を用いて説明した定着装置に利用可能なコイルユニットの別の一例を説明する。
【００５６】
図７（ａ）に示されるように、コイルユニット３１０は、図９（ａ）を用いて以下に説明するコイルボビン６１０にそれぞれ所定の断面積の電線が巻かれているコイル３１１ないし３２２を有する。
【００５７】
図９（ａ）に示すように、コイルボビン６１０は、中心軸から半径Ｒ２１で形成された外周面と中空部（符号なし）とを有する円筒形状であり、外周面のうち電線が巻かれるコイル領域６１１と、コイル領域６１１の両端に形成される縁部６１２，６１３とを有する。縁部６１２および縁部６１３の所定の位置には、コイル領域６１１に巻き付けられる電線をコイルボビン６１０の内側の中空部に案内するために利用される配線部Ｘ３１，Ｙ３１およびＺ３１ならびに配線部Ｘ３２，Ｙ３２およびＺ３２が形成されている。
【００５８】
コイル領域６１１の両端に設けられた縁部６１２には、図９（ｃ）および図９（ｄ）に示すような形状が与えられ、コイル領域６１１に巻かれる電線がコイルの長手方向に外れることを抑止可能なフランジ部６１２ａ，６１２ｂ，６１２ｃおよび６１２ｄならびにフランジ部６１３ａ，６１３ｂ，６１３ｃおよび６１３ｄが形成されている。
【００５９】
フランジ部６１２ａ，６１２ｂ，６１２ｃ，６１２ｄ，６１３ａ，６１３ｂ，６１３ｃおよび６１３ｄは、図７（ａ）に示すように、加熱ローラ１０１の内面と接触することで、加熱ローラ１０１とコイル３１１ないし３２２との間の間隔を、一定の距離に維持できる。換言すると、フランジ部６１２ａ，６１２ｂ，６１２ｃ，６１２ｄ，６１３ａ，６１３ｂ，６１３ｃおよび６１３ｄの高さＲ２２は、コイルボビン６１０の外周面に巻き付けられる電線の径に応じた半径と上述の加熱ローラ１０１との間の間隔とにより定義される高さに形成される。
【００６０】
フランジ部６１２ａ，６１２ｂ，６１２ｃおよび６１２ｄならびにフランジ部６１３ａ，６１３ｂ，６１３ｃおよび６１３ｄは、コイルボビン６１０の円周上に、概ね等しい間隔で設けられる。なお、フランジ部６１２（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）とフランジ部６１３（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）とは、図９（ｃ）および図９（ｄ）から明らかなように、図示しないコイルボビン６１０の中心として定義される軸線と直交する面内において、中心軸を通りボビン６１０の円周上の任意の一点を原点として見た状態での位相が所定の量だけずれるように形成されている。なお、位相のずれの大きさおよび有無は、任意に設定できる。
【００６１】
なお、コイルボビン６１０は、後に説明する凸部を中空部側の内周面備えてもよい。この凸部は、コイルボビン６１０が保持部材１１０Ｂに保持された際、円周方向の回転を抑制する機能を有する。
【００６２】
コイルユニット１３１０は、例えば配線部Ｘ３１とＸ３２，Ｙ３１とＹ３２，Ｚ３１とＺ３２がそれぞれ向かい合うような配列で複数（この例では１２個）のコイルボビン６１０を保持している。
【００６３】
従って、コイルユニット３１０のコイル３１１ないし３２２は、両端においてはそれぞれ概ね等しい間隔で備えられたフランジ部６１２ａ，６１２ｂ，６１２ｃおよび６１２ｄあるいはフランジ部６１３ａ，６１３ｂ，６１３ｃおよび６１３ｄによって、加熱ベルト１０１に対して所定の距離が維持できる。さらに、１２個のコイルボビン６１０がそれぞれ隣り合う場所においては、それぞれのコイルボビンのフランジ部６１２ａ，６１２ｂ，６１２ｃおよび６１２ｄあるいはフランジ部６１３ａ，６１３ｂ，６１３ｃおよび６１３ｄの少なくとも１つが加熱ローラ１０１の内周と接触するため、長手方向に長いコイルユニットやローラ体に換えて用いられることのあるベルト状の加熱部材が利用される場合であっても、コイルと加熱部材との間の距離を一定に維持できる。
【００６４】
なお、コイルボビン６１０に換えて、図９（ｂ）に示すようなフランジ部が縁部６２２と６２３のうちの一方のみに形成されたコイルボビン６２０を用いても同様の効果が得られる。例えば、図７（ｂ）に示されるコイルボビン４１０は、両端にコイルボビン６２０を備える。
【００６５】
コメント参照！！！ＵＳ出願の際に、図面を追加する！！
図１０は、図２に示される定着装置１００に適用可能な定着装置の一例を説明する概略図である。
【００６６】
図１０において定着装置８００は、コピー用紙Ｓのトナーが付着している面に接触可能で、トナーＴおよび用紙Ｓを加熱する加熱部材８０１と、加熱部材８０１に所定の圧力を与える加圧ローラ８０２とが設けられている。加熱部材８０１と加圧ローラ８０２との接触部は、ニップ幅と呼ばれる弾性変形領域を呈する。この加熱部材８０１と加圧ローラ８０２との接触部は、加熱部材８０１が所定位置に移動される方向に所定のニップ幅を持つ平面であってもよい。また、定着装置８００は、例えば、加圧ローラ８０２が加熱部材８０１の所定部分にめり込んで接触してもよい。
【００６７】
加熱部材８０１は、例えばニッケル、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、ステンレス鋼とアルミニウムとの合金あるいは鉄等の導電性材料を用いて、所定の円周を有する円筒状に形成された無端ベルトであって、所定の硬性を有し、外力により所定の形状で維持される。加熱部材８０１は、この導電性材料の外周面に、例えば、４フッ化エチレン樹脂等のフッ素樹脂などを被覆されたものである。また、加熱部材８０１の外周面には、例えば、シリコーンゴムあるいはフッ素ゴム等の弾性層や、あるいはＰＦＡ（ポリフォルムアルデヒド＝耐熱性樹脂）等の剥離層が形成される。さらに、加熱部材８０１の内周面には、例えば、ＰＦＡ（ポリフォルムアルデヒド＝耐熱性樹脂）等の滑り層が形成され、もしくは図示しないオイル塗布機構から供給されるオイルが塗布され、導電性材料のベルトが滑らかに移動できる。
【００６８】
加熱部材８０１の周囲には、コピー用紙Ｓを加熱部材８０１から剥離するための隔離爪８０３、加熱部材８０１上に残るトナー及び紙屑等を除去するためのクリーニング部材８０４、加熱部材８０１の表面に離型剤を塗布するための塗布ローラ８０５とが配設されている。
【００６９】
加熱部材８０１の内部には、誘導加熱用のコイルユニット８１０が収容されている。コイルユニット８１０は、コイルボビン８１０Ａにそれぞれ所定の断面積の電線が巻かれているコイル８１１と、コイルボビン８１０Ａを保持する保持部材８１０Ｂとを有する。
【００７０】
コイルボビン８１０Ａのコイル長手方向の両端には、外周に巻かれている電線がコイルの長手方向に外れることを抑止可能なフランジ部８１０Ｆａ，８１０Ｆｂおよび８１０Ｆｃが形成される。フランジ部８１０Ｆａ，８１０Ｆｂおよび８１０Ｆｃは、加熱部材８０１の内面と接触することで、加熱部材８０１とコイル８１１との間の間隔を、一定の距離に維持できる。換言すると、フランジ部８１０Ｆａ，８１０Ｆｂおよび８１０Ｆｃの高さは、コイルボビン８１０Ａの外周面に巻き付けられる電線の径に応じた半径と上述の加熱部材８０１との間の間隔とにより定義される高さに形成される。
【００７１】
コイルボビン８１０Ａは、コイル８１１が複数のコイルからなる場合、コイルの数に応じた複数のコイルボビン８１０Ａ（８１０Ａ１、…）で構成するようにしても良い。
【００７２】
加圧ローラ８０２は、図示しない駆動モータなどにより矢印方向（この例ではＣＣＷ方向）に回転される。加熱部材８０１は、加圧ローラ１０１と接触されることで矢印方向（この例ではＣＷ方向）に回転される。
【００７３】
加熱部材８０１と加圧ローラ８０２との接触部に案内されたコピー用紙Ｓは、加熱部材８０１から熱を受けることにより、コピー用紙Ｓ上の現像剤像Ｔが溶融され、加圧ローラ８０２からの圧力によりコピー用紙Ｓに定着される。
【００７４】
コイルユニット８１０には、図４に示した回路により高周波電力が与えられ、誘導加熱用の高周波磁界を発する。この高周波磁界が発せられることによって生じた渦電流によるジュール熱で加熱部材８０１から所定の熱が発生される。
【００７５】
なお、コイルボビン８１０に換えて、図８（ａ），（ｂ）に示すようなコイルボビン５１０，５２０や、図９（ａ），（ｂ）に示すような４つのフランジ部が形成されたコイルボビン６１０，６２０を用いても同様の効果が得られる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、誘導加熱方式を利用した加熱装置において、所定の磁界を発生させるコイルユニットの所定の位置に、この磁界により生じた渦電流によるジュール熱によって熱が発生される加熱部材をガイドするフランジ部が一体的に設けられることにより、加熱装置の組み立て操作（作業）を簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の定着装置が組み込まれる画像形成装置としての複合型電子複写機の一例を説明する概略図。
【図２】図１に示した複合型電子複写機に利用可能な定着装置の一例を説明する概略図。
【図３】図１に示した複合型電子複写機の制御系を説明するブロック図。
【図４】図２に示した定着装置の制御系を説明するブロック図
【図５】図５は、図２に示す定着装置に組み込まれる第１共振回路の出力電力Ｐ１と第１共振回路を励起する周波数との関係、及び図２に示す定着装置に組み込まれる第２共振回路の出力電力Ｐ２と第２共振回路を励起する周波数との関係を示す図である。
【図６】本実施の形態に適用可能なコイルユニットの一例を説明する概略図。
【図７】本実施の形態に適用可能なコイルユニットの他の例を説明する概略図。
【図８】図６および図７に示したコイルユニットに組み込まれるコイルボビンの一例を説明する斜視図。
【図９】図６および図７に示したコイルユニットに組み込まれるコイルボビンの別の例を説明する斜視図。
【図１０】図１に示した複合型電子複写機に利用可能な定着装置の別の例を説明する概略図。
【符号の説明】
１００・・・定着装置、１０１・・・加熱部材、１０２・・・加圧ローラ、１１０・・・コイルユニット、１１０Ａ・・・コイルボビン、１１０Ｂ・・・保持部材、５１２ａ，５１２ｂ，５１２ｃ・・・フランジ部。

Claims

所定の周波数の電圧および電流が供給されることで、磁界を発生する電線を外面に巻きつける保持体と、
中空円筒状または無端ベルト状であって、前記保持体の外周に、前記電線により提供される磁界に応じて渦電流が生じるように位置された発熱体と、前記保持体の外面の所定部分に設けられ、上記電線と前記発熱体との距離を一定に保つフランジ部とを有する加熱装置と、
前記電線に前記所定の周波数の電圧および電流を供給する電源装置と、
前記発熱体との間で所定の圧力を有するよう配置された加圧部材と
を有することを特徴とする定着装置。
前記フランジ部は、前記保持体の端部の少なくとも一方に設けられることを特徴とする請求項１に記載する定着装置。
前記保持体は、前記発熱体の軸方向長さを所定の長さに分割して得られる長さが与えられ、前記発熱体の軸方向の全長を加熱できることを特徴とする請求項１に記載する定着装置。
軸方向に沿って配置され、上記軸方向と直交する面内で上記外面よりも大きな径を有する少なくとも１つのフランジ部が形成された第１の保持体と、所定の周波数の電圧および電流が供給されることで、磁界を発生する電線からなる複数個の単コイルとを含む第１のコイル体と、
前記第１のコイル体の上記軸に沿った方向の両側に、同軸に位置され、上記軸方向と直交する面内で上記外面よりも大きな径を有する少なくとも１つのフランジ部が形成された第２の保持体と、所定の周波数の電圧および電流が供給されることで、磁界を発生する電線からなる複数個の単コイルを含む第２のコイル体と、
中空円筒状または無体ベルト状であって、前記第１のコイル体の外周に、前記電線により提供される磁界に応じて渦電流が生じるように位置された発熱体と、
前記発熱体との間で所定の圧力を有するよう配置された加圧部材と
を有し、
前記フランジ部は前記発熱体内面に当接することで、前記単コイルと前記発熱体との間のギャップを所定距離に保つことを特徴とする定着装置。
上記フランジ部は、上記第１および第２の保持体の両端部に設けられることを特徴とする請求項４に記載する定着装置。
上記フランジ部は、上記第１および第２の保持体の端部の少なくとも一方に設けられることを特徴とする請求項４に記載する定着装置。
上記フランジ部は、前記第１のコイル体と接しない側の端に位置する前記第２のコイル体の上記第２の保持体の単部の少なくとも一方に設けられることを特徴とする請求項４に記載する定着装置。