JP2009295443A

JP2009295443A - 誘導コイル及び電磁誘導加熱装置

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Publication number: JP2009295443A
Application number: JP2008148452A
Authority: JP
Inventors: Fumio Ogura; 富美男小倉; Shinsuke Nakano; 伸介中野
Original assignee: Toshiba Home Technology Corp
Current assignee: Toshiba Home Technology Corp
Priority date: 2008-06-05
Filing date: 2008-06-05
Publication date: 2009-12-17

Abstract

【課題】コイルの占有面積を変えることなく、コイルの断面積を上げ加熱に適したインピーダンスの誘導コイル及び電磁誘導加熱装置を提供する。
【解決手段】断面略長方形状を有する線材を渦巻状に形成した誘導コイル４,１５を多段に積層して接続することで、コイル支持面５に対する誘導コイル４Ａ,４Ｂにおけるコイル占有面積を増加することなく、このコイル占有面積における単位面積あたりの電力密度を上げ、加熱に適した高出力な誘導コイル４Ａ,４Ｂを容易に形成することが可能となる。あるいはコイル占有面積を変えることなく誘導コイル全体の巻数を増加することができ、加熱に適した高インピーダンスの誘導コイル４Ａ,４Ｂを容易に形成することが可能となる。
【選択図】図５

Description

本発明は、電磁誘導加熱に用いる誘導コイル及び電磁誘導加熱装置に関する。

従来、複写機などにおいて、トナーを転写し加熱定着させ画像を形成させる際の加熱手段として電磁誘導方式の定着装置がある。

こうした定着装置は、一般的に図１３に示すように定着ベルト１０１や加熱ローラ１０２や電磁誘導加熱装置１０３からなり、この電磁誘導加熱装置１０３は、誘導コイル１０４のほか、誘導コイル１０４のコイル支持体１０５や磁路を形成するためのフェライトコア１０６等から構成される。図中、１０７は加圧ベルトで、１０８は加圧ローラで、１０９は紙である。

また図１４及び図１５に示すように誘導コイル１０４には、銅線を細く加工して絶縁層１１０を被覆した細いエナメル線１１１を多数本撚りあわせたリッツ線１１２を渦巻状に数ターン〜数十ターンに巻付けたものが使用されている。

調理器についても図１６及び図１７に示すように加熱体たる鍋２０１等を加熱させる手段として電磁誘導加熱装置２０２があり、この電磁誘導加熱装置２０２は誘導コイル２０３のほか、誘導コイル２０３のコイル支持体２０４や磁路を形成するためのフェライトコア２０５等から構成されており、誘導コイル２０３は図１５に示す誘導コイルと同様の構成からなるリッツ線をコイル支持体２０４に渦巻状に巻付けたものである。また図中、２０６は天板である。

このように一般に加熱用の誘導コイル１０４,２０３には、エナメル線１１１を数十本〜数百本撚りあわせて構成したリッツ線１１２を数ターン〜数十ターン巻いて作られるが、これには次の問題があった。

第１の問題点として、銅線を細く加工して絶縁層１１０を被覆してエナメル線１１１を成形し、さらに撚りあわせるため、リッツ線１１２の材料コストが高い、という問題点があった。

また第２の問題点として、コイル製造に関して巻付時間がかかり、加工費が高いという問題点があった。

さらに第３の問題点として、誘導コイルのターン数が多いため、コイル外形形状の寸法精度が低く、負荷を加熱させた時に、温度特性のバラツキが多い、という問題点があった。

また第４の問題点として、コイルを支持部材に取付ける際、リッツ線方式のコイルでは取付面の平坦度や輪郭度がでず、支持部材に密着して固定できない。結果、密着の低い部分と密着された部分とで負荷の表面温度にバラツキが生じ、全体的に均一な温度特性が得られない、という問題があった。

ここで図１８は複写機用の誘導コイル１０４と定着ベルト表面の温度分布特性を示し、印刷領域全体でフラットな温度特性となることが理想的である。

しかし、リッツ線方式の場合、図１９に示すように誘導コイル１０４の中央部が膨らみ、定着ベルト中央部より周辺の温度が低くなったり、図２０に示すように誘導コイル１０４の両端部が広くなり、定着ベルトの両端部の温度が高くなったりして、複写機の印刷画像品質低下を引き起こす原因となっていた。

図２１は調理器用の電磁誘導加熱装置と鍋の温度分布特性を示すもので、誘導コイル２０３をコイル支持体２０４に取付ける際、誘導コイル２０３の取付面が平坦とならず、不均一な温度分布特性となってしまう、という問題点があった。

さらにリッツ線方式の場合、各電磁誘導加熱装置の加熱コントロールを行う制御装置とのマッチングがうまくとれないと、誘導コイル１０４,２０３の素線より数を変更したり、素線径の変更を行うことがあるが、リッツ線の仕様変更で再製造する場合、数ヶ月の納期が必要であり、すぐに対応することが困難であった。また、誘導コイル１０４,２０３の巻数を変更する場合でもコイル支持体の取付スペースの制約で、容易に変更に対応することが困難であった。

上記のリッツ線方式の誘導コイルの問題点を解消するものとして、金属板をプレス加工によって渦巻状に打ち抜き成形することにより略長方形状の断面形状を有するコイルがあった（特許文献１）。このようなコイルを用いることで、誘導コイルをコイル支持体に取付ける際の、誘導コイル側の取付面が平坦となり、コイル支持体に取付ける際の取付面の平坦度や寸法精度が出せるので、支持部材に密着して固定することが可能となり、全体的に均一な温度分布特性を得ることが可能となり、負荷の表面を均一に加熱することができた。また、金属板をプレス加工して成形するので、材料コストを抑え、加工費を抑えることが可能となり、製造コストを下げることができた。
特開２００４−２４６３５３号公報

しかし、特許文献１の誘導コイルでは、コイル支持体の取付面に対するコイル占有面積に対する誘導コイルの断面積が小さく、加熱に適したインピーダンスを得ることができないという問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、コイルの占有面積を変えることなく、コイルの断面積を上げ加熱に適したインピーダンスの誘導コイル及び電磁誘導加熱装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明の誘導コイルでは、断面略長方形状を有する線材を渦巻状に形成した誘導コイルを多段に積層して接続したことを特徴とする。

請求項２の発明の誘導コイルでは、前記誘導コイルを、並列に接続したことを特徴とする。

請求項３の発明の誘導コイルでは、前記誘導コイルを、直列に接続したことを特徴とする。

請求項４の発明の誘導コイルでは、前記誘導コイルを、並列接続と直接接続を組み合せて接続したことを特徴とする。

請求項５の発明の誘導コイルでは、前記誘導コイルを、絶縁体を介して積層したことを特徴とする。

請求項６の発明の電磁誘導加熱装置では、前記誘導コイルの前記線材の間にスペーサ部材を設けたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、誘導コイルを多段に積層したことで、誘導コイルが取付けられる所定部に対するコイル占有面積を変えることなく、このコイル占有面積における単位面積あたりの電力密度を上げ、加熱に適した高出力な誘導コイルを容易に形成することが可能となる。あるいはコイル占有面積を変えることなく誘導コイル全体の巻数を増加することができ、加熱に適した高インピーダンスの誘導コイルを容易に形成することが可能となる。

請求項２の発明によれば、積層したコイルを並列に接続することにより、コイル全体の電流経路の増大が可能となり、誘導コイル全体として大電流を流すことができ、高出力に対応した誘導コイルを容易に形成することが可能となる。

請求項３の発明によれば、積層したコイルを直列に接続することにより、コイル全体の巻数を増加することができ、加熱に適した高インピーダンスの誘導コイルを容易に形成することができる。

請求項４の発明によれば、積層したコイルを並列接続と直列接続を組み合せて接続したことにより、高出力及び高インピーダンスな誘導コイルを容易に形成するとともに、コイル全体の巻数や電流経路の調整を行うことにより、誘導コイルにおけるインピーダンス値を調整することが可能となり、誘導コイルを備えた電磁誘導加熱装置を加熱制御する制御装置とのインピーダンスマッチング（インピーダンス整合）を容易に調整することが可能となる。

請求項５の発明によれば、誘導コイルを所定部に取付けの際に、渦巻状に形成された誘導コイルの隣接する線材間であるターン間の隙間をスペーサ部材によって保持することにより、誘導コイルの形状寸法のバラツキを低減して寸法精度の高い取付けが可能となり、したがって負荷の温度分布特性のバラツキを低減し、均一な加熱を行うことが可能となる。さらにプレス加工により成形した誘導コイルの場合、プレス加工時の抜き面である誘導コイルの線材同士の対向する面の間にスペーサ部材が配設されるため、抜き面の絶縁性を確保することが可能となる。

請求項６の発明によれば、絶縁体を介して誘導コイルを積層することにより、誘導コイル同士のショートを防ぎ、電磁誘導加熱装置の信頼性を向上させることが可能となる。

以下、本発明に係る誘導コイル及び電磁誘導加熱装置の好ましい各実施例を、添付図面に基づいて説明する。

本発明の誘導コイルを用いた電磁誘導加熱装置の一例として、複写機等に用いられる電磁誘導加熱装置を図１に示す。電磁誘導加熱装置は、像加熱体たる加熱ローラ１と、この加熱ローラ１を加熱する加熱手段としての電磁誘導加熱装置たる電磁誘導加熱用コイルユニット２を備えている。

加熱ローラ１は、トナーを被発熱体である紙に定着させるための回動可能な筒状金属発熱体であり、中空な円筒状で鉄やステンレスなどの磁性金属で構成される。

電磁誘導加熱用コイルユニット２は、電磁誘導により加熱ローラ１を外周面３に沿って加熱する励磁コイルユニットであり、誘導コイル４と、誘導コイル４と発熱面たる加熱ローラ１の外周面３とをほぼ一定距離に保持する支持部たるコイル支持面５を有する支持体たるコイル支持体６と、コイル支持体６に支持されるフェライトコア７を備えている。ここで、マイカ、ガラス、樹脂、セラミック等の絶縁材料から形成されたコイル支持体６は、加熱ローラ１の外周面３に近接配設され、加熱ローラ１に合わせて加熱ローラ１の外周とほぼ等しい曲率となるように加熱ローラ１と略同心円弧状に湾曲させて形成された支持体側円弧面としてのコイル支持面５を備えている。このコイル支持面５の円弧方向の両端には、加熱ローラ１の径方向外向きに突設して形成された一対の立壁部８,９を備えている。さらに、コイル支持面５には誘導コイル４を保持するためのリブ１０を備えており、図１に示すように誘導コイル４は、立壁部８,９とリブ１０との間に配設された巻回束である。

図２及び図３に示すように、誘導コイル４は、シート状の金属板をプレス加工等により渦巻状に打ち抜き、加熱ローラ７の内径に一定の距離を保つように曲率を合わせて折り曲げ整形されたものである。誘導コイル４の断面は、略長方形状を有しており、その厚みＤは０．１〜１．０ｍｍ、好ましくは０．１５〜０．８ｍｍに形成されている。

また本発明の誘導コイルを用いた電磁誘導加熱装置の別な一例として、調理器に用いられる電磁誘導加熱装置を図４に示す。同図において１１は、電磁特性がよく、かつ耐腐食性を向上させた例えばフェライト系ステンレスなどの磁性金属材料で形成された被調理物を入れるための容器としての鍋である。

１２は、鍋１１を載置するための天板であり、ガラス材料、ＰＰ樹脂やＰＥＴ樹脂等の耐熱樹脂から形成されており、天板１２の下面にはマイカ、ガラス、樹脂、セラミック等の絶縁材料から形成されたコイルベース１３が取付けられている。コイルベース１３のコイル支持面１４には、磁束を発生する誘導加熱手段に相当する誘導コイル１５を備えており、天板１２を上から見たときに渦巻き状に配置される。さらに、１６は誘導コイル１５の下側に配置されたフェライトコアであり、これは誘導コイル１５から発生する磁束を整え、磁束を鍋１１に有効に伝えるものである。また電磁誘導加熱装置は図示しない制御装置として電磁誘導コントローラを備え、誘導コイル１５による加熱コントロールを可能としている。

同図において、誘導コイル１５は、シート状の金属板をプレス加工等により渦巻状に打ち抜き、コイル支持面１４に沿って形成されたものである。誘導コイル１５の断面は、略長方形状を有しており、その厚みＤは０．１〜１．０ｍｍ、好ましくは０．１５〜０．８ｍｍに形成されている。

続いて、図５乃至図７に基づいて誘導コイルをコイル支持面に多段に積層した実施形態について説明するが、前述の図１乃至図４に示す電磁誘導加熱装置と重複する構成の説明は省略する。まずは図５に示す複写機等の電磁誘導加熱装置では、誘導コイル４Ａ,４Ｂをコイル支持面５に２段に積層した例を示す。同図では、２つの誘導コイル４Ａ,４Ｂは絶縁性を確保する為に、例えばマイカ、ガラス、樹脂或いはセラミック等の絶縁材料からなるシート状の絶縁体１７を介在させてコイル保持面５に積層されていると共に、隣接する誘導コイル４Ａ,４Ｂ同士は直列又は並列に接続される。

次に図６に示す調理器の電磁誘導加熱装置では、３つの誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃをコイル支持面１４に３段に積層した例を示す。同図において下段の誘導コイル１５Ａと中段の誘導コイル１５Ｂは、第１の枠体１８を介在させてコイル保持面１４に積層されるとともに、さらに上段の誘導コイル１５Ｃは第２の枠体１９を介在させて中段の誘導コイル１５Ｃに積層されている。ここで、第１の枠体１８と第２の枠体１９は、例えばマイカ、ガラス、樹脂、セラミック等の絶縁材料から形成されているとともに、各誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃの隣接する線材同士の隙間を保持可能に突設されたリブ２０を備えている。

続いて図７に示す調理器の電磁誘導加熱装置では、６つの第１〜第６の誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄ,１５Ｅ,１５Ｆをコイル支持面１４に６段に重ねて積層した例を示す。同図では、第１〜第６の誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄ,１５Ｅ,１５Ｆを、隣接する誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄ,１５Ｅ,１５Ｆの線材同士が積層方向で接触しないように隙間を空けて配設して、この隙間を充填するように、例えばマイカ、ガラス、樹脂、セラミック等の絶縁材料からなる絶縁体２１を介在させて一体的に成形したものである。

ここで図７に示した第１〜第６の誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄ,１５Ｅ,１５Ｆの接続方法としては、図８に示すように第１〜第６の誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄ,１５Ｅ,１５Ｆを並列接続したものや、図９に示すように第１〜第６の誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄ,１５Ｅ,１５Ｆを直列接続したものや、図１０に示すように任意の誘導コイルを３つ並列接続したものを２セット作成し（ここで図１０では、第１〜第３の誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃを並列接続したセットと第４〜第６の誘導コイル１５Ｄ,１５Ｅ,１５Ｆを並列接続したセットとする）、これら並列接続の各セットを直列に接続して並列接続と直列接続を組み合せたものが挙げられる。

以上のように構成された電磁誘導加熱装置の誘導コイルの作用効果について説明する。図１及び図５に示す複写機の電磁誘導加熱装置では、加熱ローラ１全体を加熱する場合において、誘導コイル４に高周波電流を通電すると、この誘導コイル４から磁界が発生する。その際、加熱ローラ１の外周面３を覆っている誘導コイル４から磁束が発生し、コイルと対向するローラの外周面３を加熱する。さらに図示しないモータにより加熱ローラ１を回転させることにより、加熱ローラ１の外周面３を満遍なく誘導コイル４に対向させて加熱ローラ１の外周面３を均一に加熱することができる。すなわち、回転する加熱ローラ１は外周面亘って渦電流により発熱し、加熱ローラ１と接触する紙全体にトナーが高温で定着するので、良好な画像品質が得られる。

また図４、図６及び図７に示す調理器としての電磁誘導加熱装置では、被調理物を入れた鍋１１を天板１２の上面に載せ、図示しない電源スイッチを押動操作すると、図示しない電磁誘導コントローラにより誘導コイル１５に供給される高周波電流の制御を行い誘導コイル１５の駆動を制御し、誘導コイル１５に高周波電流が流れ、誘導コイル１５から発生する磁束により、鍋１１に渦電流が誘導される。そして、この渦電流と鍋１１の持つ電気抵抗によってジュール熱が発生して、鍋１１自体が発熱するとともに、鍋１１内の被加熱物も加熱され、加熱又は保温等の調理行程を実行するものである。

ここで、誘導コイル４,１５の線材の断面積が略長方形に形成されているため、各コイル支持面５,１４と対向する各誘導コイル４,１５側の取付面全体が凹凸を少なく形成され、各誘導コイル４,１５を各コイル支持面５,１４に密接させて取り付けることができる。したがって、加熱ローラ１又は鍋１１との距離を均一にした状態で、各誘導コイル４,１５を各コイル支持面５,１４に保持したことにより、加熱ローラ１全体の温度分布特性も均一となり、複写機の印刷画像品質を向上させる事ができるとともに、鍋１１の温度分布特性を均一なものとし、調理器の加熱又は保温等の各種調理行程を安定して行うことができる。

また、各誘導コイル４,１５をシート状の金属板をプレス加工等によって渦巻状に打ち抜いた後、各コイル支持面５,１４に合わせて折り曲げ成形する等して成形したことで、略長方形の断面形状を有する誘導コイル４,１５を容易に、しかも低コストで製造することが可能となり、複数本の線を撚りあわせたリッツ線のような高価な巻き線を用いることが必要なく、複写機や調理器の電磁誘導加熱方式の機器を安価に提供することができる。

図５乃至図７に示すように各誘導コイル４,１５を各コイル支持面５,１４に多段に積層して備えることにより、各コイル支持面５,１４に対する誘導コイル４,１５のコイル占有面積を増加することなく、このコイル占有面積における単位面積あたりの電力密度を上げ、加熱に適した高出力な誘導コイル４,１５を容易に形成することが可能となる。あるいはコイル占有面積を変えることなく誘導コイル全体の巻数を増加することができ、加熱に適した高インピーダンスの誘導コイル４,１５を容易に形成することが可能となる。

さらに、図８に示すように積層した各誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄ,１５Ｅ,１５Ｆを並列接続することで、誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄ,１５Ｅ,１５Ｆを流れる電流経路の増大が可能となり、誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄ,１５Ｅ,１５Ｆ全体として大電流を流すことができ、高出力に対応した誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄ,１５Ｅ,１５Ｆを容易に形成することが可能となる。

また、図９に示すように積層した誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄ,１５Ｅ,１５Ｆを直列接続することで、誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄ,１５Ｅ,１５Ｆ全体の巻数を増加することができ、加熱に適した高インピーダンスの誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄ,１５Ｅ,１５Ｆを容易に形成することができる。

さらに、図１０に示すように積層した誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄ,１５Ｅ,１５Ｆを並列接続と直列接続を組み合せて接続することで、並列接続により電流経路を増大させることによる高出力を実現するとともに、直列接続により誘導コイル全体の巻数を増加させることによる高インピーダンスな誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄ,１５Ｅ,１５Ｆを容易に形成するとともに、誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄ,１５Ｅ,１５Ｆ全体の巻数や電流経路の調整を行うことにより、誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄ,１５Ｅ,１５Ｆのインピーダンス値を調整することが可能となり、誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄ,１５Ｅ,１５Ｆを備えた電磁誘導加熱装置を加熱制御する制御装置とのインピーダンスマッチング（インピーダンス整合）を容易に調整することが可能となる。

また、絶縁体１７,２１を介して誘導コイル４,１５を積層することにより、各誘導コイル４,１５間のショートを防ぎ、電磁誘導加熱装置の信頼性を向上させることが可能となる。

さらに、各誘導コイル４,１５の断面形状を略長方形に形成したことにより、コイル支持面に対する誘導コイル同士を重ね合わせる積層を容易なものとし、積層された誘導コイル４,１５全体の外形寸法の精度を向上させ、加熱ローラ１や鍋１１等の負荷を均一に加熱することが可能となる。

また、各枠体１８,１９にリブ２０を備え、各誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃの隣接する線材同士の隙間を保持することにより、誘導コイル１５全体の形状寸法のバラツキを低減して寸法精度の高い状態でのコイル支持面１４への取付けが可能となる。したがって、加熱ローラ１や鍋１１等の負荷の温度分布特性のバラツキを低減し、均一な加熱を行うことが可能となる。

以上のように本実施例は請求項１に対応して、断面略長方形状を有する線材を渦巻状に形成した誘導コイル４,１５を備えた電磁誘導加熱装置であって、複数の前記誘導コイル４,１５を多段に積層して接続している。

この場合、各コイル支持面５,１４に対する誘導コイル４,１５のコイル占有面積を増加することなく、このコイル占有面積における単位面積あたりの電力密度を上げ、加熱に適した高出力な誘導コイル４,１５を容易に形成することが可能となる。あるいはコイル占有面積を変えることなく誘導コイル全体の巻数を増加することができ、加熱に適した高インピーダンスの誘導コイル４,１５を容易に形成することが可能となる。

また、本実施例は請求項２に対応して、前記各誘導コイル４,１５を、並列に接続したことにより、誘導コイル４,１５を流れる電流経路の増大が可能となり、誘導コイル４,１５全体として大電流を流すことができ、高出力に対応した誘導４,１５を容易に形成することが可能となる。

さらに、本実施例は請求項３に対応して、前記各誘導コイル４,１５を、直列に接続したことにより、誘導コイル４,１５全体の巻数を増加することができ、加熱に適した高インピーダンスの誘導コイル４,１５を容易に形成することができる。

また、本実施例は請求項４に対応して、前記各誘導コイル４,１５を、並列接続と直接接続を組み合せて接続したことにより、並列接続により電流経路を増大させることによる高出力を実現するとともに、直列接続により誘導コイル４,１５全体の巻数を増加させることによる高インピーダンスな誘導コイル４,１５を容易に形成するとともに、誘導コイル４,１５全体の巻数や電流経路の調整を行うことにより、誘導コイル４,１５のインピーダンス値を調整することが可能となり、誘導コイル４,１５を備えた電磁誘導加熱装置を加熱制御する制御装置とのインピーダンスマッチング（インピーダンス整合）を容易に調整することが可能となる。

さらに、本実施例は請求項５に対応して、各誘導コイル４,１５を、絶縁体１７,２１を介して積層したことにより、各誘導コイル４,１５間のショートを防ぎ、電磁誘導加熱装置の信頼性を向上させることが可能となる。

図１１及び図１２は、本発明の実施例２を示したものであるが、コイル保持体以外の構成については第１実施例と同様である。

図１１に示すように、コイル支持面５の立壁部８,９とリブ１０との間には、それぞれ各誘導コイル４Ａ,４Ｂ,４Ｃの隣接する線材同士の隙間たるターン間を保持可能に突設されたリブ２２を一体的に備えている。また、３つの誘導コイル４Ａ,４Ｂ,４Ｃが絶縁性を確保する為に、例えばマイカ、ガラス、樹脂、セラミック等の絶縁材料からなるシート状の絶縁体２３を介在させてコイル保持面５に積層されていると共に、３つの誘導コイル４Ａ,４Ｂ,４Ｃは直列又は並列に接続される。

また、図１２に示すように、コイル支持面１４には、それぞれ各誘導コイル４Ａ,４Ｂ,４Ｃの隣接する線材同士の隙間たるターン間を保持可能に突設されたリブ２２を一体的に備えている。また、３つの誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃが絶縁性を確保する為に、例えばマイカ、ガラス、樹脂、セラミック等の絶縁材料からなるシート状の絶縁体２３を介在させてコイル保持面５に積層されていると共に、３つの誘導コイル１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃは直列又は並列に接続されている。

以上のように本実施例では請求項６に対応しており、誘導コイル４,１５をコイル支持面５,１４に取付けの際に、渦巻状に形成された誘導コイル４,１５の線材の隣接する線材との間隔であるターン間の隙間をスペーサ部材たるリブ２２によって保持することにより、誘導コイル４,１５の形状寸法のバラツキを低減して寸法精度の高い取付けが可能となり、したがって負荷としての加熱ローラ１又は鍋１１の温度分布特性のバラツキを低減し、均一な加熱を行うことが可能となる。さらに金属板をプレス加工等により渦巻状に打ち抜いて形成した誘導コイル４,１５の場合、プレス加工時の抜き面である誘導コイル４,１５の線材同士の対向する面の間にリブ２２が配設されるため、抜き面の絶縁性を確保することが可能となる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、誘導コイルを積層する数や線材の厚み、積層した誘導コイルの並列接続又は直列接続の組み合わせについては適宜変更が可能である。また、本発明の電磁誘導加熱装置の用途は、複写機及び調理器に限られるものではない。

本発明の第１実施例における電磁誘導加熱装置の一例を示す断面図である。同上、誘導コイルの平面図である。同上、誘導コイルの断面図である。同上、電磁誘導加熱装置の別な一例を示す断面図である。同上、前述の電磁誘導加熱装置の一例において、誘導コイルを２段に積層した状態を示す断面図である。同上、前述の電磁誘導加熱装置の別な一例において、誘導コイルを３段に積層した状態を示す断面図である。同上、前述の電磁誘導加熱装置の別な一例において、誘導コイルを６段に積層した状態を示す断面図である。同上、図７に示す誘導コイルを並列に接続した状態を示す説明図である。同上、図７に示す誘導コイルを直列に接続した状態を示す説明図である。同上、図７に示す誘導コイルを並列接続と直列接続を組み合せて接続した状態を示す説明図である。本発明の第２実施例における電磁誘導加熱装置の一例を示す断面図である。同上、電磁誘導加熱装置の別な一例を示す断面図である。従来例の電磁誘導加熱装置の一例を示す断面図である。同上、誘導コイルの平面図である。同上、誘導コイルの断面図である。従来例の電磁誘導加熱装置の別な一例を示す断面図である。同上、平面図である。誘導コイルと定着ベルトの温度分布を示した図であり、図１８（Ａ）に誘導コイルの平面図を示し、図１８（Ｂ）に定着ベルトの温度分布のグラフを示す。誘導コイルと定着ベルトの温度分布を示した別の図であり、図１９（Ａ）に誘導コイルの平面図を示し、図１９（Ｂ）に定着ベルトの温度分布のグラフを示す。誘導コイルと定着ベルトの温度分布を示した別の図であり、図２０（Ａ）に誘導コイルの平面図を示し、図２０（Ｂ）に定着ベルトの温度分布のグラフを示す。調理器の電磁誘導加熱装置と鍋の温度特性を示した図であり、図２１（Ａ）に電磁誘導加熱装置の断面図を示し、図２１（Ｂ）に鍋の温度分布のグラフを示す。

符号の説明

４,１５誘導コイル
１７,２１絶縁体
２２リブ（スペーサ部材）

Claims

断面略長方形状を有する線材を渦巻状に形成した誘導コイルを多段に積層して接続したことを特徴とする電磁誘導加熱装置の誘導コイル。
前記誘導コイルを、並列に接続したことを特徴とする請求項１記載の電磁誘導加熱装置の誘導コイル。
前記誘導コイルを、直列に接続したことを特徴とする請求項１記載の電磁誘導加熱装置の誘導コイル。
前記誘導コイルを、並列接続と直接接続を組み合せて接続したことを特徴とする請求項１記載の電磁誘導加熱装置の誘導コイル。
前記誘導コイルを、絶縁体を介して積層したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱装置の誘導コイル。
前記誘導コイルの前記線材の間にスペーサ部材を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱装置。