JP3524265B2 - 加熱装置 - Google Patents

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（磁気）誘導
加熱方式の加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】便宜上、複写機・プリンタ等の画像形成
装置に具備させる、トナー画像を被記録材に加熱定着さ
せる像加熱装置（定着装置）を例にして説明する。

【０００３】画像形成装置において、電子写真プロセス
・静電記録プロセス・磁気記録プロセス等の適宜の画像
形成プロセス手段部で被記録材（転写材シート・エレク
トロファックスシート・静電記録紙・ＯＨＰシート・印
刷用紙・フォーマット紙など）に転写方式あるいは直接
方式にて形成担持させた目的の画像情報の未定着画像
（トナー画像）を被記録材面に永久固着画像として加熱
定着させる定着装置としては熱ローラ方式の装置が広く
用いられていた。近時はフィルム加熱方式の装置が実用
化されている。また電磁誘導加熱方式の装置も提案され
ている。

【０００４】ａ）熱ローラ方式の定着装置 これは、定着ローラ（加熱ローラ）と加圧ローラとの圧
接ローラ対を基本構成とし、該ローラ対を回転させ、該
ローラ対の相互圧接部である定着ニップ部に画像定着す
べき未定着トナー画像を形成担持させた被記録材を導入
して挟持搬送させて、定着ローラの熱と、定着ニップ部
の加圧力にて未定着トナー画像を被記録材面に熱圧定着
させるものである。

【０００５】定着ローラは、一般に、アルミニウムの中
空金属ローラを基体（芯金）とし、その内空に熱源とし
てのハロゲンランプを挿入配設してあり、ハロゲンラン
プの発熱で加熱され、外周面が所定の定着温度に維持さ
れるようにハロゲンランプへの通電が制御されて温調さ
れる。

【０００６】特に、最大４層のトナー画像層を十分に加
熱溶融させて混色させる能力を要求される、フルカラー
の画像形成を行なう画像形成装置の定着装置としては、
定着ローラの芯金を高い熱容量を有するものにし、また
その芯金外周にトナー画像を包み込んで均一に溶融する
ためのゴム弾性層を具備させ、そのゴム弾性層を介して
トナー画像の加熱を行なっている。また加圧ローラ内に
も熱源を具備させて加圧ローラも加熱・温調する構成に
したものもある。

【０００７】しかし、熱ローラ方式の定着装置は画像形
成装置の電源をオンにして同時に定着装置の熱源である
ハロゲンランプに通電を開始しても、定着ローラの熱容
量が大きく、定着ローラ等が冷え切っている状態時から
所定の定着可能温度に立ち上がるまでにはかなりの待ち
時間（ウエイトタイム）を要し、クイックスタート性に
欠ける。また画像形成装置のスタンバイ状態時（非画像
出力時）も何時でも画像形成動作が実行できるようにハ
ロゲンランプに通電して定着ローラを所定に温調状態に
維持させておく必要があり、電力消費量が大きい等の問
題があった。

【０００８】また、上述のフルカラーの画像形成装置の
定着装置のように特に熱容量の大きな定着ローラを用い
るものにおいては、温調と定着ローラ表面の昇温とに遅
延が発生するため、定着不良や光沢ムラやオフセット等
の問題が発生していた。

【０００９】ｂ）フィルム加熱方式の定着装置 フィルム加熱方式の定着装置は、例えば特開昭６３−３
１３１８２号公報・特開平２−１５７８７８号公報・特
開平４−４４０７５号公報・特開平４−２０４９８０号
公報等に提案されている。

【００１０】即ち、加熱体としての一般にセラミックヒ
ータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に耐熱性フ
ィルム（定着フィルム）を挟ませてニップ部を形成さ
せ、該ニップ部のフィルムと加圧ローラとの間に画像定
着すべき未定着トナー画像を形成担持させた被記録材を
導入してフィルムと一緒に挟持搬送させることでニップ
部においてセラミックヒータの熱をフィルムを介して被
記録材に与え、またニップ部の加圧力にて未定着トナー
画像を被記録材面に熱圧定着させるものである。

【００１１】このフィルム加熱方式の定着装置は、セラ
ミックヒータ及びフィルムとして低熱容量の部材を用い
てオンデマンドタイプの装置を構成することができ、画
像形成装置の画像形成実行時のみ熱源としてのセラミッ
クヒータに通電して所定の定着温度に発熱させた状態に
すればよく、画像形成装置の電源オンから画像形成実行
可能状態までの待ち時間が短く（クイックスタート
性）、スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい（省電
力）等の利点がある。

【００１２】ただ、大きな熱量が要求されるフルカラー
画像形成装置や高速機種用の定着装置としては熱量的に
難点がある。

【００１３】ｃ）電磁誘導加熱方式の定着装置 実開昭５１−１０９７３７号公報には、磁束により定着
ローラに電流を誘導させてジュール熱によって発熱させ
る誘導加熱定着装置が開示されている。これは、誘導電
流の発生を利用することで直接定着ローラを発熱させる
ことができて、ハロゲンランプを熱源として用いた熱ロ
ーラ方式の定着装置よりも高効率の定着プロセスを達成
している。

【００１４】しかしながら、磁場発生手段としての励磁
コイルにより発生した交番磁束のエネルギーが定着ロー
ラ全体の昇温に使われるため放熱損失が大きく、投入エ
ネルギーに対する定着エネルギーの密度が低く効率が悪
いという欠点があった。

【００１５】そこで、定着に作用するエネルギーを高密
度で得るために発熱体である定着ローラに励磁コイルを
接近させたり、励磁コイルの交番磁束分布を定着ニップ
部近傍に集中させたりして、高効率の定着装置が考案さ
れた。

【００１６】図１７に、励磁コイルの交番磁束分布を定
着ニップ部近傍に集中させて効率を向上させた電磁誘導
加熱方式の定着装置の一例の概略構成を示した。

【００１７】１０は電磁誘導発熱層（導電体層、磁性体
層、抵抗体層）を有する、電磁誘導発熱性の回転体とし
ての円筒状の定着フィルムである。

【００１８】１６は横断面略半円弧状樋型のフィルムガ
イド部材であり、円筒状定着フィルム１０はこのフィル
ムガイド部材１６の外側にルーズに外嵌させてある。

【００１９】１５はフィルムガイド部材１６の内側に配
設した磁場発生手段であり、励磁コイル１８と磁性コア
（芯材）１７とからなる。

【００２０】３０は弾性加圧ローラであり、定着フィル
ム１０を挟ませてフィルムガイド部材１６の下面と所定
の圧接力をもって所定幅の定着ニップ部Ｎを形成させて
相互圧接させてある。上記磁場発生手段１５の磁性コア
１７は定着ニップ部Ｎに対応位置させて配設してある。

【００２１】加圧ローラ３０は駆動手段Ｍにより矢示の
反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ３０の回
転駆動による該加圧ローラ３０と定着フィルム１０の外
面との摩擦力で定着フィルム１０に回転力が作用して、
該定着フィルム１０がその内面が定着ニップ部Ｎにおい
てフィルムガイド部材１６の下面に密着して摺動しなが
ら矢示の時計方向に加圧ローラ３０の回転周速度にほぼ
対応した周速度をもってフィルムガイド部材１６の外回
りを回転状態になる（加圧ローラ駆動方式）。

【００２２】フィルムガイド部材１６は、定着ニップ部
への加圧、磁場発生手段１５としての励磁コイル１８と
磁性コア１７の支持、定着フィルム１０の支持、該フィ
ルム１０の回転時の搬送安定性を図る役目をする。この
フィルムガイド部材１６は磁束の通過を妨げない絶縁性
の部材であり、高い加重に耐えられる材料が用いられ
る。

【００２３】励磁コイル１８は不図示の励磁回路から供
給される交番電流によって交番磁束を発生する。その交
番磁束は定着ニップ部Ｎの位置に対応している磁性コア
１７により定着ニップ部Ｎ及びその近傍に集中的に分布
し、その交番磁束は主として定着ニップ部Ｎ及びその近
傍において定着フィルム１０の電磁誘導発熱層に渦電流
を発生させる。この渦電流は電磁誘導発熱層の固有抵抗
によって電磁誘導発熱層にジュール熱を発生させる。即
ち定着フィルム１０が電磁誘導発熱する。この定着フィ
ルム１０の電磁誘導発熱は交番磁束を集中的に分布させ
た定着ニップ部Ｎ及びその近傍において集中的に生じて
定着ニップ部Ｎ及びその近傍が高効率に加熱される。

【００２４】定着ニップ部Ｎの温度は、不図示の温度検
知手段を含む温調系により励磁コイル１８に対する電流
供給が制御されることで所定の温度が維持されるように
温調される。

【００２５】而して、加圧ローラ３０が回転駆動され、
それに伴って円筒状の定着フィルム１０がフィルムガイ
ド部材１６の外回りを回転し、励磁回路から励磁コイル
１８への給電により上記のように定着フィルム１０の電
磁誘導発熱がなされて定着ニップ部Ｎが所定の温度に立
ち上がって温調された状態において、不図示の画像形成
手段部から搬送された未定着トナー画像ｔが形成された
被記録材Ｐが定着ニップ部Ｎの定着フィルム１０と加圧
ローラ３０との間に画像面が上向き、即ち定着フィルム
面に対向して導入され、定着ニップ部Ｎにおいて画像面
が定着フィルム１０の外面に密着して定着フィルム１０
と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。この定
着ニップ部Ｎを定着フィルム１０と一緒に被記録材Ｐが
挟持搬送されていく過程において定着フィルム１０の電
磁誘導発熱で加熱されて被記録材Ｐ上の未定着トナー画
像ｔが加熱定着される。被記録材Ｐは定着ニップ部Ｎを
通過すると回転定着フィルム１０の外面から分離して排
出搬送されていく。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】上述した図１７のよう
な電磁誘導加熱方式の定着装置に関して、更なる高速対
応において定着品質を確保するために加圧力をアップさ
せた場合、定着ニップ部中央の圧力が低下してしまう新
たな問題が発生した。さらに、より多くの電力を供給す
ることによって励磁コイル１８の自己発熱が問題とな
り、更なる効率の向上をはからなければならない。

【００２７】また、磁性コア１７が比較的に脆い部材で
あるために組立時の取扱いにかなりの注意が必要とさ
れ、より扱いやすい構造が要求されている。

【００２８】そこで本発明の目的は、図１７のような電
磁誘導加熱方式の定着装置に関して、上記のような問題
点を解消すること、像加熱装置として入力電力を有効に
利用することによって低消費電力でウエイトタイムの短
縮を可能にし、フルカラー画像のようなトナー量の多い
画像に対しても高画質を維持して、なおかつ高速化にも
対応できる装置を安価に提供することにある。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする加熱装置である。

【００３０】（１）励磁コイルを有する磁場発生手段
と、磁場発生手段の磁場の作用で発熱する発熱層を有す
る回転体と、回転体と接触する加圧部材と、を有し、回
転体の発熱により回転体と加圧部材の間を通過する被加
熱材を加熱する加熱装置において、前記励磁コイルは給
電部を除いた部分を絶縁体で成型被覆したコイルと絶縁
体の一体成型体であり、この一体成型体と前記加圧部材
が前記回転体を介して相互圧接して被加熱材を挟持搬送
するニップ部を形成しており、更にこの一体成型体が前
記回転体のガイド部材を兼ねていることを特徴とする加
熱装置。 （２）前記一体成型体には磁性コアを取り付けるための
穴が設けられていることを特徴とする（１）に記載の加
熱装置。 （３）前記励磁コイルは絶縁被覆された導線を複数本束
ねたものをコイル状に複数回巻いたものである請求項１
に記載の加熱装置。 （４）前記装置は更に、前記回転体の長手方向に沿って
断面がＴ字型に配置されている磁性コアを有し、前記励
磁コイルは前記磁性コアの長手方向周りに巻かれてお
り、前記磁性コアも前記励磁コイルと前記絶縁体と共に
前記一体成型体となっていることを特徴とする（１）に
記載の加熱装置。

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【００４２】

【００４３】

【００４４】

【００４５】

【００４６】

【００４７】

【００４８】

【００４９】

【００５０】〈作 用〉 ａ）磁場発生手段の励磁コイルを該コイルと絶縁体の一
体成形体（絶縁体モールド体）、さらにはコイルと磁性
コアと絶縁体の一体成形体とすることで、該絶縁体モー
ルド体は全体に高剛性・高耐圧力構造物となり、それ自
体で、加圧部材との相互圧接で十分なニップ部を構成さ
せた場合の高い加重に十分耐えられる。

【００５１】従って、高速対応、多重フルカラートナー
画像定着等において定着品質を確保するために加圧力を
アップさせた装置設計とした場合にも十分対応すること
ができる。

【００５２】ｂ）上記の高剛性・高耐圧力構造物として
の励磁コイルの絶縁体モールド体に磁性コアを配設・支
持させる、あるいは磁性コアも含めて励磁コイルの絶縁
体モールド体にすることで、脆い部材である磁性コアの
装置組み立て時の取扱が容易となる。

【００５３】特に、磁性コアも含めて励磁コイルの絶縁
体モールド体にすることで、磁性コアの扱いが容易で、
また該絶縁体モールド体の剛性・耐圧力をより高めるこ
とができ、曲げに対する強度を高くすることができ、フ
ルカラーのようにトナー層の厚みが厚い場合や、高速機
の定着のように比較的大きな装置加圧力を必要とする場
合にはこの構成は特に有効である。

【００５４】ｃ）電磁誘導発熱性部材を回転体または移
動体とした場合に、上記の高剛性・高耐圧力構造物とし
ての励磁コイルの絶縁体モールド体自体に、該回転体ま
たは移動体を保持しかつ回転または移動をガイドする部
材を兼ねさせることができ、電磁誘導発熱性部材として
の回転体または移動体の電磁誘導発熱層と、絶縁体モー
ルド体の励磁コイルの絶縁距離を確保したまま、電磁誘
導発熱層と励磁コイルを最小まで近づけることができ
る。これにより、電磁誘導のエネルギー変換効率を高め
ることができ、効率の良い発熱が得られる。これと、励
磁コイルの磁束分布をニップ部及びその近傍に集中させ
ることができることと相まって、ニップ部を急速昇温さ
せることができ、かつ放熱損失が少なく入力電力（投入
エネルギー）を有効に利用して効率良く被加熱剤の加熱
のための熱エネルギーを高密度で迅速に得ることができ
る。

【００５５】このことは、電磁誘導発熱性部材をニップ
部において固定の部材として配設した装置構成の場合に
おいても同様である。

【００５６】従って、低消費電力、ウエイトタイムの短
縮化（クイックスタート性）が可能、被加熱材を高速に
かつ所要十分に加熱処理することが可能、画像加熱定着
装置にあってはフルカラー画像のようなトナー量の多い
画像に対してもトナー画像を十分溶融することができ
て、定着不良・光沢ムラ・オフセットなどの問題なく所
要十分な高画質の定着能力、高速処理性を得ることが可
能である。

【００５７】ｄ）磁場発生手段の励磁コイルを形成する
導線をそれぞれが絶縁被覆をもつ複数本の細線の束線と
することで、後述の実施形態例で解説するように、自己
発熱の小さい励磁コイルを構成することができ、励磁コ
イルの自己発熱によるエネルギー損失を抑えて、更なる
エネルギー効率の向上をはかることが可能となる。

【００５８】

【発明の実施の形態】

〈第１の実施形態例〉（図１〜図１１） （１）画像形成装置例 図１は画像形成装置の一例の概略構成図である。本例の
画像形成装置は電子写真カラープリンタである。

【００５９】１０１は有機感光体やアモルファスシリコ
ン感光体でできた電子写真感光体ドラム（像担持体）で
あり、矢示の反時計方向に所定のプロセススピード（周
速度）で回転駆動される。

【００６０】感光体ドラム１０１はその回転過程で帯電
ローラ等の帯電装置１０２で所定の極性・電位の一様な
帯電処理を受ける。

【００６１】次いでその帯電処理面にレーザ光学箱（レ
ーザスキャナー）１１０から出力されるレーザ光１０３
による、目的の画像情報の走査露光処理を受ける。レー
ザ光学箱１１０は不図示の画像読取装置等の画像信号発
生装置からの目的画像情報の時系列電気デジタル画素信
号に対応して変調（オン／オフ）したレーザ光１０３を
出力して回転感光体ドラム面を走査露光するもので、こ
の走査露光により回転感光体ドラム１０１面に走査露光
した目的画像情報に対応した静電潜像が形成される。１
０９はレーザ光学箱１１０からの出力レーザ光を感光体
ドラム１０１の露光位置に偏向させるミラーである。

【００６２】フルカラー画像形成の場合は、目的のフル
カラー画像の第１の色分解成分画像、例えばイエロー成
分画像についての走査露光・潜像形成がなされ、その潜
像が４色カラー現像装置１０４のうちのイエロー現像器
１０４Ｙの作動でイエロートナー画像として現像され
る。そのイエロートナー画像は感光体ドラム１０１と中
間転写体ドラム１０５との接触部（或は近接部）である
一次転写部Ｔ１において中間転写体ドラム１０５の面に
転写される。中間転写体ドラム１０５面に対するトナー
画像転写後の回転感光体ドラム１０１面はクリーナ１０
７により転写残りトナー等の付着残留物の除去を受けて
清掃される。

【００６３】上記のような帯電・走査露光・現像・一次
転写・清掃のプロセスサイクルが、目的のフルカラー画
像の、第２の色分解成分画像（例えばマゼンタ成分画
像、マゼンタ現像器１０４Ｍが作動）、第３の色分解成
分画像（例えばシアン成分画像、シアン現像器１０４Ｃ
が作動）、第４の色分解成分画像（例えば黒成分画像、
黒現像器１０４ＢＫが作動）の各色分解成分画像につい
て順次に実行され、中間転写体ドラム１０５面にイエロ
ートナー画像・マゼンタトナー画像・シアントナー画像
・黒トナー画像の都合４色のトナー画像が順次重ねて転
写されて、目的のフルカラー画像に対応したカラートナ
ー画像が合成形成される。

【００６４】中間転写体ドラム１０５は、金属ドラム上
に中抵抗の弾性層と高抵抗の表層を有するもので、感光
体ドラム１０１に接触して或は近接して感光体ドラム１
０１と略同じ周速度で矢示の時計方向に回転駆動され、
中間転写体ドラム１０５の金属ドラムにバイアス電位を
与えて感光体ドラム１０１との電位差で感光体ドラム１
０１側のトナー画像を該中間転写体ドラム１０５面側に
転写させる。

【００６５】上記の回転中間転写体ドラム１０５面に合
成形成されたカラートナー画像は、該回転中間転写体ド
ラム１０５と転写ローラ１０６との接触ニップ部である
二次転写部Ｔ２において、該二次転写部Ｔ２に不図示の
給紙部から所定のタイミングで送り込まれた被記録材Ｐ
の面に転写されていく。転写ローラ１０６は被記録材Ｐ
の背面からトナーと逆極性の電荷を供給することで中間
転写体ドラム１０５面側から被記録材Ｐ側へ合成カラー
トナー画像を順次に一括転写する。

【００６６】二次転写部Ｔ２を通過した被記録材Ｐは中
間転写体ドラム１０５の面から分離されて像加熱装置
（定着装置）１００へ導入され、未定着トナー画像の加
熱定着処理を受けてカラー画像形成物として機外の不図
示の排紙トレーに排出される。定着装置１００について
は次の（２）項で詳述する。

【００６７】被記録材Ｐに対するカラートナー画像転写
後の回転中間転写体ドラム１０５はクリーナ１０８によ
り転写残りトナー・紙粉等の付着残留物の除去を受けて
清掃される。このクリーナ１０８は常時は中間転写体ド
ラム１０５に非接触状態に保持されており、中間転写体
ドラム１０５から被記録材Ｐに対するカラートナー画像
の二次転写実行過程において中間転写体ドラム１０５に
接触状態に保持される。

【００６８】また転写ローラ１０６も常時は中間転写体
ドラム１０５に非接触状態に保持されており、中間転写
体ドラム１０５から被記録材Ｐに対するカラートナー画
像の二次転写実行過程において中間転写体ドラム１０５
に被記録材Ｐを介して接触状態に保持される。

【００６９】白黒画像などモノカラー画像のプリントモ
ードも実行できる。また両面画像プリントモード、或は
多重画像プリントモードも実行できる。

【００７０】両面画像プリントモードの場合は、像加熱
装置１００を出た１面目画像プリント済みの被記録材Ｐ
は不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されて再び
二次転写部Ｔ２へ送り込まれて２面に対するトナー画像
転写を受け、再度、像加熱装置１００に導入されて２面
に対するトナー画像の定着処理を受けることで両面画像
プリントが出力される。

【００７１】多重画像プリントモードの場合は、像加熱
装置１００を出た１回目画像プリント済みの被記録材Ｐ
は不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されずに再
び二次転写部Ｔ２へ送り込まれて１回目画像プリント済
みの面に２回目のトナー画像転写を受け、再度、像加熱
装置１００に導入されて２回目のトナー画像の定着処理
を受けることで多重画像プリントが出力される。

【００７２】本例においては、トナーは低軟化物質を含
有させたものを用いている。

【００７３】（２）定着装置１００ 図２は本例の定着装置１００の要部の横断側面模型図、
図３は要部の正面模型図、図４は要部の縦断正面模型
図、図５は絶縁体モールド励磁コイルと磁性コアの分解
斜視図、図６の（Ａ）はモールド前の励磁コイルの切欠
き斜視図、（Ｂ）絶縁体モールド励磁コイルの切欠き斜
視図である。

【００７４】本例装置１００は図１７の定着装置と同様
に、円筒状の電磁誘導発熱性フィルムを用いた、加圧ロ
ーラ駆動方式、電磁誘導加熱方式の装置である。図１７
の装置と共通の構成部材・部分には同一の符号を付して
再度の説明を省略する。

【００７５】２０は磁場（誘導磁場）発生手段としての
絶縁体モールド励磁コイルであり、励磁コイル１８の給
電部（引き出し線、リード線）１８ａ・１８ｂ（図５）
を除いたコイル部分を絶縁体１９で成形被覆した、コイ
ル１８と絶縁体１９の一体成形体（絶縁体モールド体、
モールド成形体）である。

【００７６】本例の絶縁体モールド励磁コイル２０（以
下、モールドコイルと記す）は横長のほぼ半円柱上（舟
形）の成形体としてあり、その上面平面部には図５・図
６のように幅方向の略中央部に成形体長手方向に磁性コ
ア挿入用の深底幅狭の長穴２０ａを、その両側部にそれ
ぞれ成形体長手方向に磁性コア挿入用の浅底幅広の長穴
２０ｂ・２０ｃを成形具備させてあり、それらの長穴２
０ａ・２０ｂ・２０ｃにそれぞれブロック状或は板状の
磁性コア（芯材）１７ａ・１７ｂ・１７ｃをはめ込んで
配設してある。

【００７７】磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃは高透磁
率の部材であり、フェライトやパーマロイ等といったト
ランスのコアに用いられる材料がよく、より好ましくは
１００ｋＨｚ以上でも損失の少ないフェライトを用いる
のがよい。

【００７８】２１はモールドコイル２０の上面平面部の
上側に被せて配設した横断面略半円弧状樋型の上側フィ
ルムガイド部材であり、モールドコイル２０とこの上側
フィルムガイド部材２１とで略円柱体が構成される。こ
の上側フィルムガイド部材２１は省略することもでき
る。

【００７９】このモールドコイル２０と上側フィルムガ
イド部材２１とのアセンブリの外側に、円筒状の電磁誘
導発熱性フィルムである定着フィルム１０をルーズに外
嵌させてある。

【００８０】２２は磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃを
配設したモールドコイル２０の上面平面部に当接させて
配設した横長の加圧用剛性ステーである。

【００８１】２３ａ・２３ｂはモールドコイル２０と上
側フィルムガイド部材２１とのアセンブリの左右両端部
に外嵌させて位置固定して取りつけた、定着フィルム１
０の端部を規制・保持するフランジ部材である。

【００８２】加圧部材としての加圧ローラ３０は、芯金
３０ａと、該芯金周りに同心一体にローラ状に成形被覆
させた、シリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂等の
耐熱性・弾性材層３０ｂとで構成されており、芯金３０
ａの両端部を装置の不図示のシャーシ側板間に回転自由
に軸受け保持させて配設してある。

【００８３】この加圧ローラ３０の上側に、上記のモー
ルドコイル２０、磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃ、上
側フィルムガイド部材２１、加圧用剛性ステー２２、定
着フィルム１０、フランジ部材２３ａ・２３ｂからなる
加熱手段ユニットがモールドコイル２０の半円状底面側
を下向きにして配設され、加圧用剛性ステー２２の両端
部と装置シャーシ側のバネ受け部材２９ａ・２９ｂとの
間にそれぞれ加圧バネ２５ａ・２５ｂを縮設することで
加圧用剛性ステー２２に押し下げ力を作用させている。
これによりモールドコイル２０の下面と加圧ローラ３０
の上面とが定着フィルム１０を挟んで圧接して所定幅の
定着ニップ部Ｎが形成される。

【００８４】磁性コア１７ａの下面はモールドコイル２
０の薄い底板部２０ｄを隔てて定着ニップ部Ｎに対応位
置している。

【００８５】加圧ローラ３０は駆動手段Ｍにより矢示の
反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ３０の回
転駆動による該加圧ローラ３０と定着フィルム１０の外
面との摩擦力で定着フィルム１０に回転力が作用して、
該定着フィルム１０がその内面が定着ニップ部Ｎにおい
てモールドコイル２０の下面に密着して摺動しながら矢
示の時計方向に加圧ローラ３０の回転周速度にほぼ対応
した周速度をもってモールドコイル２０と上側フィルム
ガイド部材２１の外回りを回転状態になる。

【００８６】この場合、定着ニップ部Ｎにおけるモール
ドコイル２０の下面と定着フィルム１０の内面との相互
摺動摩擦力を低減化させるために定着ニップ部Ｎのモー
ルドコイル２０の下面と定着フィルム１０の内面との間
に耐熱性グリスなどの潤滑剤を介在させる、あるいはモ
ールドコイル２０の下面を潤滑部材で被覆するようにす
ることもできる。

【００８７】モールドコイル２０は、定着ニップ部Ｎへ
の加圧、磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃの支持、上側
フィルムガイド部材２１と共同して定着フィルム１０を
支持し、該フィルム１０の回転時の搬送安定性を図る役
目をする。

【００８８】２０ｅ（図５・図６）はモールドコイル２
０の側面にモールドコイル長手に沿って間隔をおいて形
成具備させた複数本のモールドコイル周方向の凸リブ部
である。この凸リブ部２０ｅはモールドコイル２０の側
面と定着フィルム１０の内面との接触摺動抵抗を低減さ
せて定着フィルム１０の回転負荷を少なくする作用をす
る。

【００８９】モールドコイル２０内の励磁コイル１８に
は給電部１８ａ・１８ｂに励磁回路２７（図５）を接続
してある。この励磁回路２７は２０ｋＨｚから５００ｋ
Ｈｚの高周波をスイッチング電源で発生できるようにな
っている。

【００９０】モールドコイル２０内の励磁コイル１８は
励磁回路２７から供給される交番電流（高周波電流）に
よって交番磁束を発生する。その交番磁束は磁性コア１
７ａ・１７ｂ・１７ｃに導かれて、定着ニップ部Ｎの位
置に対応している磁性コア１７ａにより定着ニップ部Ｎ
及びその近傍に集中的に分布し、主として定着ニップ部
Ｎ及びその近傍において定着フィルム１０の電磁誘導発
熱層に渦電流を発生させる。この渦電流は電磁誘導発熱
層の固有抵抗によって電磁誘導発熱層にジュール熱（渦
電流損）を発生させる。即ち定着フィルム１０が電磁誘
導発熱する。この定着フィルム１０の電磁誘導発熱は交
番磁束を集中的に分布させた定着ニップ部Ｎ及びその近
傍において集中的に生じて定着ニップ部Ｎが高効率に加
熱される。

【００９１】この定着ニップ部Ｎの温度は、不図示の温
度検知手段を含む温調系により励磁コイル１８に対する
電流供給が制御されることで所定の温度が維持されるよ
うに温調される。２６（図２）は加圧ローラ３０の温度
を検知するサーミスタ等の温度センサーであり、本例に
おいてはこの温度センサー２６からの加圧ローラ３０の
温度情報も考慮して定着ニップ部Ｎの温度を制御するよ
うにしている。

【００９２】而して、加圧ローラ３０が回転駆動され、
それに伴って円筒状の定着フィルム１０がモールドコイ
ル２０と上側フィルムガイド部材２１の外回りを回転を
回転し、励磁回路２７からモールドコイル２０内の励磁
コイル１８への給電により上記のように定着フィルム１
０の電磁誘導発熱がなされて定着ニップ部Ｎが所定の温
度に立ち上がって温調された状態において、画像形成手
段部から搬送された未定着トナー画像ｔが形成された被
記録材Ｐが定着ニップ部Ｎの定着フィルム１０と加圧ロ
ーラ３０との間に画像面が上向き、即ち定着フィルム面
に対向して導入され、定着ニップ部Ｎにおいて画像面が
定着フィルム１０の外面に密着して定着フィルム１０と
一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。この定着
ニップ部Ｎを定着フィルム１０と一緒に被記録材Ｐが挟
持搬送されていく過程において定着フィルム１０の電磁
誘導発熱で加熱されて被記録材Ｐ上の未定着トナー画像
ｔが加熱定着される。被記録材Ｐは定着ニップ部Ｎを通
過すると回転定着フィルム１０の外面から分離して排出
搬送されていく。被記録材上の加熱定着トナー画像は定
着ニップ部通過後、冷却して永久固着像となる。

【００９３】図３に示すように、定着フィルム１０の長
さＬ_F と加圧ローラ３０の長さＬ_Rはフィルムエッジで
加圧ローラに傷をつけてしまうことを防止するためにＬ
_F ＞Ｌ_R としている。

【００９４】フランジ部材２３ａ・２３ｂは定着フィル
ム１０の回転時に該定着フィルム１０の端部を受けて定
着フィルムのモールドコイル長手に沿う寄り移動を規制
する役目をする。このフランジ部材２３ａ・２３ｂは定
着フィルム１０に従動で回転する構成にしてもよい。

【００９５】本例ではトナーｔに低軟化物質を含有させ
たトナーを使用したため、定着装置にオフセット防止の
ためのオイル塗布機構を設けていないが、低軟化物質を
含有させていないトナーを使用した場合にはオイル塗布
機構を設けてもよい。また、低軟化物質を含有させたト
ナーを使用した場合にもオイル塗布や冷却分離を行なっ
てもよい。

【００９６】Ａ）モールドコイル２０ モールドコイル２０の励磁コイル１８はコイル（線輪）
を構成させる導線（電線）として、一本ずつがそれぞれ
絶縁被覆された銅製の細線を複数本束ねたもの（束線）
を用い、これを複数回巻いて励磁コイルを形成してい
る。絶縁被覆は定着フィルム１０の発熱による熱伝導を
考慮して耐熱性を有する被覆を用いるのがよい。本例に
おいてはポリイミドによる被覆を用いており耐熱温度は
２２０℃である。

【００９７】束線の断面積は励磁コイル１８に流す電流
量によって決まるが、本例においては直径φ＝０．２ｍ
ｍの細線９８本で構成している。よって、一束当たりの
断面積Ｓは Ｓ＝π×ｒ² ×９８［本］ ＝π×０．１² ×９８ ≒３．１［ｍｍ² ］ となる。この束線を１０ターン巻いて所定形状（本例は
舟形）の励磁コイル１８（図６の（Ａ））を形成し、そ
の形状を接着剤などで固定する。この際、接着剤として
は耐熱性を有するものがよく、シリコーン系接着剤が特
によい。ここで、励磁コイル１８の外部から圧力をかけ
て密集度を向上させてもよい。

【００９８】励磁コイル１８の形状が定まった後、この
励磁コイル１８を給電部１８ａ・１８ｂを除いて絶縁体
１９で被うように成形被覆（モールド成形）して、所定
形状のモールドコイル２０を構成する。モールド成形は
注型によって行った。このモールドコイル２０に前述の
磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃを取り付ける。

【００９９】励磁コイル１８及び磁性コア１７ａ・１７
ｂ・１７ｃで発生した磁界を定着フィルム１０の発熱層
に効率よく吸収させるためには、励磁コイル１８及び磁
性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃと定着フィルム１０の発
熱層との距離はできる限り近い方がよい。

【０１００】そこで本例では図２のように、励磁コイル
１８の形状は定着フィルム１０の発熱層の曲面に沿うよ
うにしている。本例では定着フィルム１０の発熱層と励
磁コイル１８間の距離は略０．５ｍｍになるように設定
している。

【０１０１】例えば、前述図１７の装置のようにフィル
ムガイド部材１６と励磁コイル１８が別体である装置の
場合は、フィルムガイド部材１６の強度を確保するため
にその肉厚は略１ｍｍ以上必要であるが、本例のように
励磁コイル１８を絶縁体で成形被覆したモールドコイル
２０にして定着フィルム１０の支持・フィルムガイド部
材を兼用させることにより、絶縁体モールドの肉厚が１
ｍｍ未満でもその強度を確保することができる。

【０１０２】モールドコイル２０の絶縁体１９の材質と
しては、定着フィルム１０との絶縁を確保するために絶
縁性に優れ、耐熱性がよいものがよい。例えば、フェノ
ール樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹
脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹
脂、ＬＣＰ樹脂などを選択するとよい。

【０１０３】磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃ及び励磁
コイル１８と、定着フィルム１０の発熱層との間の距離
はできる限り近づけた方が磁束の吸収効率が高いのであ
るが、この距離が５ｍｍを越えるとこの効率が著しく低
下するため５ｍｍ以内にするのがよい。また、５ｍｍ以
内であれば定着フィルム１０の発熱層と励磁コイル１８
の距離が一定である必要はない。

【０１０４】励磁コイル１８のモールドコイル２０から
の引出線即ち給電部１８ａ・１８ｂについては、モール
ドコイル２０からの外の部分について束線の外側に絶縁
被覆を施している。

【０１０５】図７は励磁コイル１８の束線（導線）を構
成する銅製細線の線径φ₁ （ここで言う線径は導電材の
径をさす）と自己発熱量Ｑとの関係を示したもので、束
線の断面積が同じになるように線径φ₁ の細線の本数を
調整して周波数ｆを８０ｋＨｚで定電流駆動を行った場
合の発熱量を測定したものである。

【０１０６】細線の線径φ₁ が太くなるにつれて、励磁
コイル１８自身の発熱量が増加する。図中破線は理論値
で細線の線径φ₁ がδ＝（πｆμσ）^-1/2で定義される
侵入深さδ（銅線／８０ｋＨｚの場合は約０．２３ｍ
ｍ）の２倍位から発熱カーブが立ち上がって銅損が増加
することが示されている。一方図中のプロットは実測値
であり、理論値に比較して約半分の線径から銅損が増加
している様子がうかがえる。この結果によればφ₁ ＝２
δなる従来の細線においては直流銅損Ｑ₀ に比べて１．
３倍の発熱が見られる。

【０１０７】さらに、これらを検証するために周波数ｆ
をパラメータとして励磁コイルの自己発熱が増加し始め
る細線の境界線径φ₀ を調べてみると、図８の関係が確
認された。このような現象が見られるのは、本例のよう
に励磁コイル１８を定着ニップ部Ｎ近傍に集中して形成
しているために対称性がくずれている影響と考えられ、
通常議論されている侵入深さδよりもさらに薄い範囲に
おいて集中電流が流れていることが予想される。このよ
うな場合には、線径φ₁ を銅損による発熱が増加しない
細さまで小径化することにより、励磁コイルの自己発熱
を抑えて少ない損失で定着フィルムの加熱を行うことが
可能となる。

【０１０８】よって、細線の線径φ₁ として、通常求め
られる侵入深さδの２倍の太さ２δに対してその半分以
下に設定した。これにより極めて自己発熱の小さい励磁
コイル１８を実現している。

【０１０９】Ｂ）定着フィルム１０ 図９は本例における定着フィルム１０の層構成模型図で
ある。本例の定着フィルム１０は、電磁誘導発熱性の定
着フィルムの基層となる金属フィルム等でできた発熱層
１と、その外面に積層した弾性層２と、その外面に積層
した離型層３の３層複合構造のものである。円筒状の定
着フィルム１０において発熱層１が内面側であり、離型
層３が外面側である。前述したように、発熱層１に交番
磁束ａが作用することで該発熱層１に渦電流ｂが発生し
て該発熱層１が発熱する。その熱が弾性層２・離型層３
を介して定着ニップ部Ｎを加熱し、該定着ニップ部Ｎに
通紙される被加熱材としての被記録材を加熱してトナー
画像の加熱定着がなされる。

【０１１０】ａ．発熱層１ 発熱層１はニッケル、鉄、強磁性ＳＵＳ、ニッケル−コ
バルト合金等といった強磁性体の金属を用いるとよい。

【０１１１】非磁性の金属でも良いが、より好ましくは
磁束の吸収の良いニッケル、鉄、磁性ステンレス、コバ
ルト−ニッケル合金等の金属が良い。

【０１１２】その厚みは次の式で表される表皮深さより
厚くかつ２００μｍ以下にすることが好ましい。表皮深
さσ［ｍ］は、励磁回路の周波数ｆ［Ｈｚ］と透磁率μ
と固有抵抗ρ［Ωｍ］で σ＝５０３×（ρ／ｆμ）^1/2 と表される。

【０１１３】これは電磁誘導で使われる電磁波の吸収深
さを示しており、これより深いところでは電磁波の強度
は１／ｅ以下になっており、逆にいうと殆どのエネルギ
ーはこの深さまでで吸収されている（図１１）。

【０１１４】発熱層１の厚さは好ましくは１〜１００μ
ｍがよい。発熱層１の厚みが１μｍよりも小さいとほと
んどの電磁エネルギーが吸収しきれないため効率が悪く
なる。また、発熱層が１００μｍを越えると剛性が高く
なり過ぎ、また屈曲性が悪くなり、回転体として使用す
るには現実的ではない。したがって、発熱層１の厚みは
１〜１００μｍが好ましい。

【０１１５】ｂ．弾性層２ 弾性層２は、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシ
リコーンゴムなどで耐熱性が良く、熱伝導率が良い材料
である。

【０１１６】弾性層２の厚さは１０〜５００μｍが好ま
しい。この弾性層２は定着画像品質を保証するために必
要な厚さである。

【０１１７】カラー画像を印刷する場合、特に写真画像
などでは被記録材Ｐ上で大きな面積にわたってベタ画像
が形成される。この場合、被記録材の凹凸あるいはトナ
ー層の凹凸に加熱面（離型層３）が追従できないと加熱
ムラが発生し、伝熱量が多い部分と少ない部分で画像に
光沢ムラが発生する。伝熱量が多い部分は光沢度が高
く、伝熱量が少ない部分では光沢度が低い。弾性層２の
厚さとしては、１０μｍ以下では被記録材あるいはトナ
ー層の凹凸に追従しきれず画像光沢ムラが発生してしま
う。また、１０００μｍ以上の場合には弾性層２の熱抵
抗が大きくなりクイックスタートを実現するのが難しく
なる。より好ましくは弾性層２の厚みは５０〜５００μ
ｍがよい。

【０１１８】弾性層２の硬度は、硬度が高すぎると被記
録材あるいはトナー層の凹凸に追従し切れず画像光沢ム
ラが発生してしまう。そこで、弾性層２の硬度としては
６０°（JIS-A ）以下、より好ましくは４５°以下がよ
い。

【０１１９】弾性層２の熱伝導率λに関しては、 ６×１０^-4〜２×１０^-3［ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅ
ｇ．］ がよい。

【０１２０】熱伝導率λが６×１０^-4［ｃａｌ／ｃｍ・
ｓｅｃ・ｄｅｇ．］よりも小さい場合には、熱抵抗が大
きく、定着フィルム１０の表層（離型層３）における温
度上昇が遅くなる。

【０１２１】熱伝導率λが２×１０^-3［ｃａｌ／ｃｍ・
ｓｅｃ・ｄｅｇ．］よりも大きい場合には、硬度が高く
なりすぎたり、圧縮永久歪みが悪化する。

【０１２２】よって、弾性層２の熱伝導率λは、６×１
０^-4〜２×１０^-3［ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ．］
がよい。より好ましくは、８×１０^-4〜１．５×１０^-3
［ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ．］がよい。

【０１２３】ｃ．離型層３ 離型層３は、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、フルオロシ
リコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ＰＦＡ、
ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性かつ耐熱性のよい材料を選
択することができる。

【０１２４】離型層３の厚さは１〜１００μｍが好まし
く、厚さが１μｍよりも小さいと塗膜の塗ムラで離型性
の悪い部分ができたり、耐久性が不足するといった問題
が発生する。また、１００μｍを越えると熱伝導が悪化
するという問題が発生し、特に樹脂系の離型層の場合は
硬度が高くなりすぎ、弾性層２の効果がなくなってしま
う。

【０１２５】また図１０に示すように、定着フィルム１
０の層構成において、発熱層１の自由面側（発熱層１の
弾性層２側とは反対面側）に断熱層４を設けてもよい。

【０１２６】断熱層４としては、フッ素樹脂、ポリイミ
ド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥ
ＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＴ
ＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂などの耐熱樹脂がよい。

【０１２７】また、断熱層４の厚さとしては１０〜１０
００μｍが好ましい。断熱層４の厚さが１０μｍよりも
小さい場合には断熱効果が得られず、また、耐久性も不
足する。一方、１０００μｍを越えると磁性コア１７ａ
・１７ｂ・１７ｃ及び励磁コイル１８から発熱層１の距
離が大きくなり、磁束が十分に発熱層１に吸収されなく
なる。

【０１２８】断熱層４は、発熱層１に発生した熱が定着
フィルム１０の内側に向かわないように断熱できるの
で、断熱層４がない場合と比較して被記録材Ｐ側への熱
供給効率良くなる。よって、消費電力を抑えることがで
きる。

【０１２９】〈第２の実施形態例〉（図１２・図１３） 本例においては、図１２・図１３に示すように、第１の
実施形態例の励磁コイル１８との対比において、励磁コ
イル１８を構成する束線の断面形状が円状ではないこと
を特徴としている。これ以外は第１の実施形態例の装置
と同様の構成である。

【０１３０】本例では励磁コイル１８を隙間なくより密
に巻くことができるため、第１の実施形態例では１０タ
ーンで励磁コイル１８を構成していたが、同一断面積で
１１ターン巻くことができた。このため、第１の実施形
態例と同等の磁束の発生を得るために、１ターン当たり
の電流量を１１分の１０に減らすことができた。

【０１３１】励磁コイル１８の巻数が増えたことによ
り、細線１本当たりに流れる電流量を減少させることが
でき、励磁コイル１８の自己発熱を低減することができ
た。これにより効率よく電磁誘導加熱を行うことができ
るようになる。

【０１３２】〈第３の実施形態例〉（図１４） 本例においては、図１４に示すように、励磁コイル１８
と同時にコア１７ａ・１７ｂ・１７ｃも同時に絶縁体１
９で成形被覆（モールド成形）してモールドコイル２０
を構成したものである。

【０１３３】磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃを形成し
ている材料（フェライト、パーマロイなど）は絶縁体１
９の構成材料よりも剛性が高いため、モールドコイル２
０に一体成形することにより、モールドコイル２０の曲
げに対する強度を高くすることができる。

【０１３４】フルカラーのようにトナー層の厚みが厚い
場合や、高速機の定着のように比較的大きな加圧力を必
要とする場合には、この構成は特に有効である。

【０１３５】また、磁性コアは硬度は高いが脆いという
性質があるために、組み立ての際の取扱いに注意が必要
であるが、モールドコイル２０に一体成形にすることに
より、取扱いが容易になる。

【０１３６】本例においては第２の実施形態例のような
励磁コイル１８の構成をとったが、第１の実施形態例の
ような励磁コイル１８の構成でも良い。

【０１３７】〈その他の実施形態例〉（図１５・図１
６） １）電磁誘導発熱性の定着フィルム１０は、モノクロあ
るいは１パルスマルチカラー画像等の加熱定着用の場合
は弾性層２を省略した形態のものにすることもできる。
発熱層１は樹脂に金属フィラーを混入して構成したもの
とすることもできる。発熱層単層の部材とすることもで
きる。

【０１３８】２）加熱装置としての定着装置１００の装
置構成は実施形態例の加圧ローラ駆動方式に限られるも
のではない。

【０１３９】例えば、図１５の（Ａ）ように、モールド
コイル２０と、駆動ローラ３１と、テンションローラ３
２との間に、電磁誘導発熱性のエンドレスベルト状の定
着フィルム１０を懸回張設し、モールドコイル２０の下
面部と加圧部材としての加圧ローラ３０とを定着フィル
ム１０を挟んで圧接させて定着ニップ部Ｎを形成させ、
定着フィルム１０を駆動ローラ３１によって回転駆動さ
せる装置構成にすることもできる。この場合、加圧ロー
ラ３０は従動回転ローラである。

【０１４０】（Ｂ）の装置は、モールドコイル２０と駆
動ローラ３１との間に、電磁誘導発熱性のエンドレスベ
ルト状の定着フィルム１０を懸回張設し、モールドコイ
ル２０の下面部と加圧部材としての加圧ローラ３０とを
定着フィルム１０を挟んで圧接させて定着ニップ部Ｎを
形成させ、定着フィルム１０を駆動ローラ３１によって
回転駆動させる装置構成である。

【０１４１】（Ｃ）の装置は、電磁誘導発熱性の定着フ
ィルム１０をロール巻きにした長尺のウエブ状部材に
し、これを繰り出し軸３３側からモールドコイル２０の
下面を経由させて巻き取り軸３４側に係止させ、モール
ドコイル２０の下面部と加圧部材としての加圧ローラ３
０とを定着フィルム１０を挟んで圧接させて定着ニップ
部Ｎを形成させ、定着フィルム１０を繰り出し軸３３側
から巻き取り軸３４側へ所定の速度で巻き取り走行移動
させる装置構成である。

【０１４２】３）電磁誘導発熱性部材は固定部材とした
装置構成のものとすることもできる。図１６はその例を
示すものである。１０Ａはモールドコイル２０の下面に
固定して配設した電磁誘導発熱性の横長板部材（鉄板な
ど）である。この固定の電磁誘導発熱性部材１０Ａと加
圧部材としての加圧ローラ３０とを耐熱性の薄肉フィル
ムＦを挟ませて圧接させて定着ニップ部Ｎを形成させて
ある。モールドコイル２０の磁性コア１７ａの下端部は
定着ニップ部Ｎ即ち固定の電磁誘導発熱性部材１０Ａに
対応位置している。

【０１４３】耐熱性フィルムＦは加圧ローラ駆動方式、
あるいは駆動ローラ若しくは巻き取り軸により定着ニッ
プ部Ｎをその内側面が固定の電磁誘導発熱性部材１０Ａ
の下面に密着して摺動しながら回転移動若しくは走行移
動する。固定の電磁誘導発熱性部材１０Ａはモールドコ
イル２０の励磁コイルに交番電流が印加されることで生
じる交番磁束を集中的に受けて電磁誘導発熱する。そし
て定着ニップ部Ｎの耐熱性フィルムＦと加圧ローラ３０
の間に被記録材Ｐが導入されて耐熱性フィルムＦと一緒
に定着ニプ部Ｎを挟持搬送されていく過程において、固
定の電磁誘導発熱性部材１０Ａの発熱エネルギーを耐熱
性フィルムＦを介して受けて加熱され、トナー画像ｔの
定着がなされる。

【０１４４】固定の電磁誘導発熱性部材１０Ａはモール
ドコイル２０の成形時に同時に該モールドコイル２０の
下面部に被着一体化させて具備させることもできる。

【０１４５】４）加圧部材３０はローラ体に限らず、回
動ベルト型など他の形態の部材にすることもできる。

【０１４６】また加圧部材３０側からも被記録材に熱エ
ネルギーを供給するために、加圧部材３０側にも電磁誘
導加熱等の発熱手段を設けて所定の温度に加熱・温調す
る装置構成にすることもできる。

【０１４７】５）本発明の加熱装置は実施形態例の画像
加熱定着装置としてに限らず、画像を担持した被記録材
を加熱してつや等の表面性を改質する像加熱装置、仮定
着する像加熱装置、その他、被加熱材の加熱乾燥装置、
加熱ラミネート装置など、広く被加熱材を加熱処理する
手段・装置として使用できる。

【０１４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば電
磁誘導加熱方式の加熱装置について、 ．高速対応、多重フルカラートナー画像定着等におい
て定着品質を確保するために加圧力をアップさせた装置
設計とした場合にも十分対応することができる、 ．高剛性・高耐圧力構造物としての励磁コイルの絶縁
体モールド体に磁性コアを配設・支持させる、あるいは
磁性コアも含めて励磁コイルの絶縁体モールド体にする
ことで、脆い部材である磁性コアの装置組み立て時の取
扱が容易となる、 ．低消費電力、ウエイトタイムの短縮化（クイックス
タート性）が可能、被加熱材を高速にかつ所要十分に加
熱処理することが可能、画像加熱定着装置にあってはフ
ルカラー画像のようなトナー量の多い画像に対してもト
ナー画像を十分溶融することができて、定着不良・光沢
ムラ・オフセットなどの問題なく所要十分な高画質の定
着能力、高速処理性を得ることが可能である、 ．磁場発生手段の励磁コイルを形成する導線をそれぞ
れが絶縁被覆をもつ複数本の細線の束線とすることで、
自己発熱の小さい励磁コイルを構成することができ、励
磁コイルの自己発熱によるエネルギー損失を抑えて、更
なるエネルギー効率の向上をはかることが可能となる等
の効果を得ることができ、所期の目的がよく達成され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態例における画像形成装置例の概
略構成図

【図２】加熱装置としての定着装置の要部の横断側面模
型図

【図３】同じく要部の正面模型図

【図４】同じく要部の縦断正面模型図

【図５】モールドコイルと磁性コアの分解斜視図

【図６】（Ａ）はモールド前の励磁コイルの切欠き斜視
図、（Ｂ）はモールドコイルの切欠き斜視図

【図７】励磁コイルの束線（導線）を構成する銅製細線
の線径φ₁ と自己発熱量Ｑとの関係図

【図８】周波数ｆをパラメータとして励磁コイルの自己
発熱が増加し始める細線の境界線径φ₀ を調べた結果図

【図９】電磁誘導発熱性の定着フィルムの層構成模型図
（その１）

【図１０】電磁誘導発熱性の定着フィルムの層構成模型
図（その２）

【図１１】発熱層深さと電磁波強度の関係を示したグラ
フ

【図１２】第２の実施形態例における加熱装置としての
定着装置の要部の横断側面模型図

【図１３】（Ａ）はモールド前の励磁コイルの切欠き斜
視図、（Ｂ）はモールドコイルの切欠き斜視図

【図１４】（Ａ）は第３の実施形態例における装置のモ
ールドコイルの斜視図、（Ｂ）はその切欠き斜視図

【図１５】（Ａ）・（Ｂ）・（Ｃ）はそれぞれ定着装置
の他の構成形態例の概略図

【図１６】定着装置のさらに他の構成形態例の概略図

【図１７】従来の電磁誘導加熱方式の加熱装置（定着装
置）の一例の構成略図

【符号の説明】

１０ 電磁誘導発熱性部材としての定着フィルム １ 発熱層 ２ 弾性層 ３ 離型層 ４ 断熱層 ２０ モールドコイル（絶縁体モールド励磁コイル） １８ 励磁コイル １９ 絶縁体 １７ａ〜１７ｃ 磁性コア ２１ 上側フィルムガイド部材 ２２ 加圧用剛性ステー ２３ａ・２３ｂ 定着フィルム端部の規制・保持用フ
ランジ部材 ２５ａ・２５ｂ 加圧バネ部材 ３０ 加圧部材としての加圧ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷川 耕一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−64353（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−239791（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−102054（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−36944（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/20

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】励磁コイルを有する磁場発生手段と、磁場
   発生手段の磁場の作用で発熱する発熱層を有する回転体
   と、回転体と接触する加圧部材と、を有し、回転体の発
   熱により回転体と加圧部材の間を通過する被加熱材を加
   熱する加熱装置において、 前記励磁コイルは給電部を除いた部分を絶縁体で成型被
   覆したコイルと絶縁体の一体成型体であり、この一体成
   型体と前記加圧部材が前記回転体を介して相互圧接して
   被加熱材を挟持搬送するニップ部を形成しており、更に
   この一体成型体が前記回転体のガイド部材を兼ねている
   ことを特徴とする加熱装置。
2. 【請求項２】前記一体成型体には磁性コアを取り付ける
   ための穴が設けられていることを特徴とする請求項１に
   記載の加熱装置。
3. 【請求項３】前記励磁コイルは絶縁被覆された導線を複
   数本束ねたものをコイル状に複数回巻いたものである請
   求項１に記載の加熱装置。
4. 【請求項４】前記装置は更に、前記回転体の長手方向に
   沿って断面がＴ字型に配置されている磁性コアを有し、
   前記励磁コイルは前記磁性コアの長手方向周りに巻かれ
   ており、前記磁性コアも前記励磁コイルと前記絶縁体と
   共に前記一体成型体となっていることを特徴とする請求
   項１に記載の加熱装置。