JP3917543B2 - 誘導加熱定着装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本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では、原稿が載置された原稿台が露光され、その原稿台からの反射光が光電変換素子たとえばＣＣＤ（charge coupled device）に導かれる。
【０００３】
ＣＣＤは、原稿の画像に対応する画像信号を出力する。この画像信号に応じたレーザ光が感光体ドラムに照射されて、感光体ドラムの周面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像剤（トナー）の付着により顕像化される。感光体ドラムには、その感光体ドラムの回転にタイミングを合わせて用紙が送られており、その用紙に感光体ドラム上の顕像（現像剤像）が転写される。現像剤像が転写された用紙は、定着装置に送られる。
【０００４】
定着装置は、加熱ローラと、この加熱ローラに加圧状態で接しながらその加熱ローラと共に回転する加圧ローラとを備え、この両ローラ間に用紙を挟み込んでその用紙を搬送しながら、加熱ローラの熱によって用紙上の現像剤像を定着させる。
【０００５】
加熱ローラの熱源として、誘導加熱がある。これは、加熱ローラ内にコイルを収め、そのコイルにコンデンサを接続して共振回路を形成し、その共振回路を１つの共振回路に対して１つの周波数で励起することによりコイルに高周波電流を流してコイルから高周波磁界を発生させ、その高周波磁界によって加熱ローラに渦電流を生じさせ、その渦電流によるジュール熱で加熱ローラを自己発熱させる。
【０００６】
この誘導加熱を利用した定着装置は、金属導電体からなる定着ローラを電磁波による渦電流によって加熱するもので、定着ローラ内に非磁性体のボビンに螺旋状に巻装された誘導コイルが設けられ、この誘導コイルに高周波電流を流すことによって、これによって生じた高周波磁界で定着ローラに誘導渦電流を発生させ、定着ローラの表皮抵抗によって定着ローラそのものをジュール熱によって発熱させている。このボビンは製造を容易に行ない修理も簡単に行う目的で、中央の主ボビン部材とその両側に連結される従ボビン部材の３個に分割し、分割されたボビン部材の夫々に導線を巻回して誘導コイルを構成している（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−３１２１６５号公報（第２−３頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
近年、省エネ対応技術としてＷ／Ｕの短縮化が技術課題となっているが、対策として加熱ローラの薄肉化が上げられる。しかしながら、定着装置においては多種の紙サイズが用いられるため、幅の狭い用紙が連続で通紙されることにより、加熱ローラ上の前記用紙の外側が用紙に熱を奪われないために用紙幅内の温度に比べて高くなることで、高温になったり、幅の狭い用紙の後に幅の広い用紙を通紙されると高温オフセットによる定着不良が発生してしまうという現象は加熱ローラの肉厚が薄いほど（熱容量が小さいほど）顕著になる。
【０００９】
また、定着装置を構成するコイルの製造にあっては、更なる効率化及び製造の容易性等が求められてきている。
【００１０】
この発明は上記の事情を考慮したもので、その目的とするところは、上記のような問題点を解消することができる実用性および信頼性にすぐれた誘導加熱定着装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するための手段として、渦電流の発生により発熱する被加熱部材と、本体に電線を複数回巻きつけてなり、両端部に前記電線の入力側と出力側を夫々導く溝部を有するボビン、及び前記ボビンを複数個支持するホルダ、並びに前記ボビンの内側に配置され、前記本体から引き出されて前記溝部を経た前記電線を通過させて、前記ホルダの端部方向に導く電線ガイドを有し、前記本体に表記され、前記溝部にある前記電線を識別する符号、及び前記電線ガイドに表記され、前記電線ガイドにある前記電線を識別する符号を参照して、前記ボビンの方向を定めて前記ホルダに複数個挿通することにより組み立てられるコイルユニットを、前記被加熱部材に複数個隣接配置してなり、前記被加熱部材に前記渦電流を発生させるコイルユニット群と、前記被加熱部材に接触して記録媒体を所定の圧力を持って、前記被加熱部材と共に挟持搬送する加圧部材とを具備するものである。
【００１２】
【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。
【００１３】
まず、画像形成装置たとえば複合型電子複写機の内部の構成を図１に示している。本体１の上面部に原稿載置用の透明の原稿台（ガラス板）２が設けられており、キャリッジ４に設けられた露光ランプ５が点灯することにより、原稿台２に載置されている原稿Ｄが露光される。
【００１４】
この露光による反射光が光電変換素子たとえばＣＣＤ（Charge Coupled Device）１０に投影されることで画像信号が出力される。ＣＣＤ１０から出力される画像信号は、デジタル信号に変換され、そのデジタル信号が適宜に処理された後、レーザユニット２７に供給される。レーザユニット２７は、入力信号に応じてレーザビームＢを発する。
【００１５】
本体１の上面部において、自動原稿送りユニット４０が被さらない位置に、図示していないが、動作条件設定用のコントロールパネルが設けられている。コントロールパネルは、タッチパネル式の液晶表示部、数値入力用のテンキー、コピーキーなどを備えている。
【００１６】
一方、本体１内の略中央部に、感光体ドラム２０が回転自在に設けられている。この感光体ドラム２０の周囲に、帯電器２１、現像ユニット２２、転写器２３、剥離器２４、クリーナ２５、除電器２６が順次に配設されており、既知のプロセス方法にて感光体ドラム２０上にトナー画像が形成され、用紙上にトナー画像が転写、後述の定着装置１００により、用紙上のトナーが加熱・加圧定着される。
【００１７】
定着装置１００の具体的な構成を図２に示している。
【００１８】
コピー用紙Ｓの搬送路を上下に挟む位置に、加熱ローラ１０１および加圧ローラ１０２が設けられている。加圧ローラ１０２は、図示していない加圧機構により、加熱ローラ１０１の周面に加圧状態で接している。これらローラ１０１，１０２の接触部は一定のニップ幅を持つ。
【００１９】
加熱ローラ１０１は、導電性材料たとえば鉄を筒状に成形し、その鉄の外周面にテフロン等を被覆したもので、図示右方向に回転駆動される。加圧ローラ１０２は、加熱ローラ１０１の回転を受けて図示左方向に回転する。この加熱ローラ１０１と加圧ローラ１０２との接触部をコピー用紙Ｓが通過し、かつコピー用紙Ｓが加熱ローラ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がコピー用紙Ｓに定着される。
【００２０】
加熱ローラ１０１の周囲に、コピー用紙Ｓを加熱ローラ１０１から剥離するための剥離爪１０３、加熱ローラ１０１上に残るトナーおよび紙屑等を除去するためのクリーニング部材１０４、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が配設されている。
【００２１】
加熱ローラ１０１の内部に、誘導加熱用のコイルユニット群であるコイル１１１が収容されている。コイル１１１は、ボビン１１２に巻回および保持され、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が自己発熱する。
【００２２】
本体１の制御回路を図３に示している。
【００２３】
メインＣＰＵ５０に、スキャンＣＰＵ７０、コントロールパネルＣＰＵ８０、およびプリントＣＰＵ９０が接続されている。メインＣＰＵ５０は、スキャンＣＰＵ７０、コントロールパネルＣＰＵ８０、およびプリント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、後述の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、および後述のＦＡＸ送受信ユニット６０での画像受信に応じたＦＡＸ（ファクシミリ）モードの制御手段を備えている。
【００２４】
また、メインＣＰＵ５０に、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、およびＦＡＸ送受信ユニット６０が接続されている。ページメモリコントローラ５６は、ページメモリ５７に対する画像データの書込みおよび読出しを制御する。そして、画像データバス６１により、画像処理部５５、ページメモリコントローラ５６、ページメモリ５７、ハードディスクユニット５８、ネットインタフェース５９、およびＦＡＸ送受信ユニット６０が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に外部機器たと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を備えている。
【００２６】
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を通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。
【００２７】
スキャンＣＰＵ７０に、制御プログラム記憶用のＲＯＭ７１、データ記憶用のＲＡＭ７２、上記ＣＣＤ１０の出力を処理して上記画像データバス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、および複数の原稿センサ１１などが接続されている。ＣＣＤドライバ７４は、上記ＣＣＤ１０を駆動する。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。自動原稿送り装置４０は、トレイ４１にセットされる原稿Ｄおよ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】
コントロールパネルＣＰＵ８０に、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、およびストップキー１８が接続されている。
【００２９】
プリントＣＰＵ９０に、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、上記定着装置１００が接続されている。プリントエンジン９３は、上記レーザユニット２７およ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およ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、上記感光体ドラム２０およびその周辺部などにより構成されている。
【００３０】
このプリントＣＰＵ９０およ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。
【００３１】
定着装置１００の電気回路を図４に示す。
【００３２】
加熱ローラ１０１内のコイル１１１は、３つのコイルユニットであるコイル１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃに分かれている。このうち、コイル１１１ａが加熱ローラ１０１の中央部に存し、そのコイル１１１ａを挟む両側位置にコイル１１１ｂ，１１１ｃが存している。たとえば、大きいサイズの用紙Ｓに対する定着に際しては全てのコイル１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃを使用し、小さいサイズの用紙Ｓに対する定着に際してはコイル１１１ａのみ使用する構成となっている。これらコイル１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃが高周波発生回路１２０に接続されている。
【００３３】
加熱ローラ１０１の中央部に対し、その中央部の温度を検知するための温度センサ１１２が設けられている。加熱ローラ１０１の一端部に対し、その一端部の温度を検知するための温度センサ１１３が設けられている。これら温度センサ１１２，１１３は、加熱ローラ１０１を回転駆動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。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の第１直列共振回路（出力電力Ｐ１）の動作、およびコイル１１１ｂ，１１１ｃを構成要素とする後述の第２直列共振回路（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、各直列共振回路の出力電力Ｐ１，Ｐ２を温度センサ１１２，１１３の検知温度に応じて制御する機能を備えている。
【００３４】
上記高周波発生回路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およびこの整流回路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およびコンデンサ１２３，１２５により第１直列共振回路を形成し、コイル１１１ｂ，１１１ｃの直列体およびコンデンサ１２４，１２５により第２直列共振回路を形成し、これら直列共振回路をスイッチング素子たとえばＦＥＴ等のトランジスタ１２６により選択的に励起する。
【００３５】
第１直列共振回路は、コイル１１１ａのインダクタンスＬ１、コンデンサ１２３の静電容量Ｃ１、およびコンデンサ１２５の静電容量Ｃ３により定まる共振周波数ｆ１を有している。第２直列共振回路は、コイル１１１ｂ，１１１ｃの合成インダクタンスＬ２、コンデンサ１２４の静電容量Ｃ２、およびコンデンサ１２５の静電容量Ｃ３により定まる共振周波数ｆ２を有している。
【００３６】
トランジスタ１２６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およびＣＰＵ１４２を備えている。発振回路１４１は、トランジスタ１２６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、主要な機能として次の（１）（２）の手段を有している。
【００３７】
（１）プリントＣＰＵ９０からのＰ１／Ｐ２切替信号によって第１直列共振回路の動作（コイル１１１ａのみ使用）が指定されている場合、第１直列共振回路をその共振周波数ｆ１の近傍における複数の周波数たとえば（ｆ１−Δｆ），（ｆ１+Δｆ）で順次（交互）に励起する制御手段。
【００３８】
（２）プリントＣＰＵ９０からのＰ１／Ｐ２切替信号によって第１および第２直列共振回路の動作（全てのコイル１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃの使用）が指定されている場合、第１および第２直列共振回路をそれぞれの共振周波数ｆ１，ｆ２の近傍における複数の周波数たとえば（ｆ１−Δｆ），（ｆ１+Δｆ），（ｆ２−Δｆ），（ｆ２+Δｆ）で順次に励起する制御手段。
【００３９】
つぎに、上記の構成の作用を説明する。
【００４０】
第１直列共振回路の共振周波数ｆ１と同じ周波数（または近傍の周波数）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トランジスタ１２６がオン，オフし、第１直列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の軸方向中央部が自己発熱する。
【００４１】
第２直列共振回路の共振周波数ｆ２と同じ周波数（または近傍の周波数）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トランジスタ１２６がオン，オフし、第２直列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の軸方向両側部が自己発熱する。
【００４２】
第１直列共振回路の出力電力Ｐ１とその第１直列共振回路を励起する周波数との関係、および第２直列共振回路の出力電力Ｐ２とその第２直列共振回路を励起する周波数との関係を図５に示している。
【００４３】
すなわち、第１直列共振回路の出力電力Ｐ１は、その第１直列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から離れるに従い山なりに徐々に減少するパターンとなる。同様に、第２直列共振回路の出力電力Ｐ２は、その第２直列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から離れるに従い山なりに徐々に減少するパターンとなる。
【００４４】
大きいサイズの用紙Ｓに対する定着に際しては、第１および第２直列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の全体が自己発熱する。
【００４５】
この場合、第１直列共振回路の共振周波数ｆ１を中心として上下に所定値Δｆずつ離れた２つの周波数（ｆ１−Δｆ），（ｆ１+Δｆ）を持つ駆動信号が発振回路１４１から順次に出力され、続いて、第２直列共振回路の共振周波数ｆ２を中心として上下に所定値Δｆずつ離れた２つの周波数（ｆ２−Δｆ），（ｆ２+Δｆ）を持つ駆動信号が発振回路１４１から順次に出力される。
【００４６】
これら駆動信号により、第１直列共振回路がその共振周波数ｆ１を挟む２つの周波数（ｆ１−Δｆ），（ｆ１+Δｆ）で順次に励起され、続いて、第２直列共振回路がその共振周波数ｆ２を挟む２つの周波数（ｆ２−Δｆ），（ｆ２+Δｆ）で順次に励起される。これら周波数ごとの励起が繰り返される。
【００４７】
第１直列共振回路におけるコイル１１１ａの出力電力Ｐ１は、図５に示しているように、周波数（ｆ１−Δｆ）での励起時にピークレベルＰ１ｃよりもわずかに低い値Ｐ１ａとなり、周波数（ｆ１+Δｆ）での励起時もわずかにピークレベルＰ１ｃよりも低い値Ｐ１ｂとなる。 第２直列共振回路におけるコイル１１１ｂ，１１１ｃの出力電力Ｐ２は、周波数（ｆ２−Δｆ）での励起時にピークレベルＰ２ｃよりもわずかに低い値Ｐ２ａとなり、周波数（ｆ２+Δｆ）での励起時もピークレベルＰ２ｃよりもわずかに低い値Ｐ２ｂとなる。
【００４８】
本発明に関わる磁界発生装置（以下コイル）１１１の概略を図６に示す。
【００４９】
このコイル１１１は、例えば６個のボビン３００に巻回され６分割されたコイル部３０１を有するセンターコイル１１１ａと、このセンターコイル１１１ａの両側に配置され、例えば夫々３個のボビン３００に巻回され３分割されたコイル部３０１を有するサイドコイル１１１ｂ、１１１ｃから構成されている。これら複数のボビン３００を後述する単一のホルダーに順次嵌合させて、そのホルダーの両端部分をキャップ３０２等にて固定した一体構成を採っており、このキャップ３０２の一方側から各コイル部３０１の同種の引出線３０３が夫々束ねられて一括導出されている。
【００５０】
このコイル１１１の電気的な結線状態は、図７に示すように、各コイル部３０１の一端、即ち、例えば０Ｖ用の低圧側を共通端子３０４に、またセンターコイル１１１ａのコイル部３０１の他方端となる例えば１０００Ｖの高電位端となる端部を共通に接続して高圧側の第１の端子３０５に、両サイドコイル１１１ｂ、１１１ｃの他方端となる例えば１０００Ｖの高電位端を共通に接続して高圧側の第２の端子３０６に接続された構成となっている。
【００５１】
これを等価回路で示すと、図８に示すように、共通端子３０４と第１の端子３０５間にセンターコイル１１１ａを構成する６個のコイル部３０１が並列に、また共通端子３０４と第２の端子３０６間に両サイドコイル１１１ｂ、１１１ｃを構成する夫々３個のコイル部３０１が夫々並列となるように接続された回路となっている。
【００５２】
実際の構成では、これらの各コイル部３０１の両端からの引出線３０３は全て各コイル部３０１毎に引出される構成となっており、共通端子３０４には１２本、その他の第１及び第２の端子３０５，３０６には６本ずつの引出線３０３が導出されており、これを束ねて端子ピン（もしくは端子ソケット）３０７に接続されている。
【００５３】
これらの各コイル部３０１は夫々非磁性材で絶縁物製の円筒状のボビン３００に巻回されている。このボビン３００は、図９に示すように、略円筒状に成形されたボビン本体３０８の内側に、内部に電線３０９を通すように空間を設けた枠状、例えば略コ字状の電線ガイド３１０が、その軸方向に形成されている。この電線ガイド３１０と対向するボビン本体３０８内側には、この電線ガイド３１０から見て左右対称となるように一対の枠状、例えばＬ字状の電線ガイド３１１が同様に軸方向に形成されている。
【００５４】
このＬ字状の一対の電線ガイド３１１の中間、好ましくは中央部分のボビン本体３０８内壁面には、この内壁面よりも中心方向に放射状に突出したリブ３１２がボビン本体３０８の軸方向に形成され、更にコ字状の電線ガイド３１０の両側にも同様に一対のリブ３１２が形成されている。このリブ３１２は、ボビン３００を一体成形するための金型構造の関係で、抜き方向にボビン本体３０８内面にテーパーを形成する必要から、ボビン本体３０８内壁面と後述するホルダー外壁面とを十分な面接触状態で嵌合位置固定することが困難なために、両者間の位置固定をするために必要としているものである。このために、正確な位置出しを行うためボビン本体３０８内側の円周上に３ケ所以上を必要とし、且つ、隣接するリブ３１２同士の中心との織り成す角度が１８０°未満となるように設定され、このリブ３１２の高さもボビン本体３０８最大内径部分に対して電線３０９径未満に設定される。このリブ３１２は、リブ３１２先端部分の面積がさほど大きくはないので、金型を抜く際の障害にはならない。
【００５５】
このリブ３１２は、先端を平坦にせずに尖鋭にしたり、点もしくは線状に構成することも可能で、このように構成すると、ホルダー装着時により強い弾力性を発揮させることが可能となり、多少の成形上の誤差は吸収することが可能になるばかりでなく、この弾力性を利用して強固に固定させることも可能としている。
【００５６】
また、ボビン本体３０８外周面に電線３０９を巻回する際に、この電線３０９がボビン本体３０８から脱落しないようにボビン本体３０８の両端部には、外周方向に所定の間隔を隔てて放射状に展開する複数のフランジ３１３が形成される。このフランジ３１３は、ボビン本体３０８を一方側から見た図１０、及び他方側から見た図１１に示すように、一端面側及び他方端面側から見た場合に、夫々の端部に形成したフランジ３１３が互いに透視できるように、夫々が重ならない位置に形成されている。このようなフランジ３１３の配置は、ボビン３００成形時の金型の抜き方向の問題を解消するための工夫である。
【００５７】
このフランジ３１３は、片側で最低１ケ所以上に配置され、フランジ３１３が１個で形成される場合には、このフランジ３１３を設けていない空隙部分が１８０°未満の大きさとなるようにフランジ３１３の外周面方向の長さを設定し、巻回された電線３０９がボビン本体３０８外周から外れないように考慮する必要がある。また、このフランジ３１３を外周方向に複数個配置する場合には、所定の間隔で配置するとともに、ボビン本体３０８の両端に形成されるフランジ３１３同士が軸方向に対して重ならない位置にずらして配設することにより、金型をボビン３００の軸方向に型抜きできるように構成することで、金型の構造の簡略化を図り、且つ金型の製造コストの低減化を可能にしている。
【００５８】
このフランジ３１３の中間部分のボビン本体３０８端面には、ボビン本体３０８の内外側面を連結するように放射方向に溝部３１４が設けられ、この溝部３１４は一方端面ではＬ字型の電線ガイド３１１に夫々対向する位置に、また他方端面にはコ字状の電線ガイド３１０に対向する位置に設けられている。換言すれば、溝部３１４の両側に夫々フランジ３１３を設けた構成となっている。この溝部３１４はボビン本体３０８外周面に電線３０９を巻回した際に、その電線３０９の巻き始め及び巻き終わりの引出線３１５部分を、そのボビン本体３０８からの導出方向側の引出線３１５を溝部３１４を通して内側に、導出方向と反対側の引出線３１５は、溝部３１４及び電線ガイド３１０を通して同じ導出方向に引出すようにしているものである。
【００５９】
この溝部３１４は隣接するボビン本体３０８同士を当接させた際に、ボビン本体３０８の内側に引き込まれる電線３０９がボビン本体３０８間に挟み込まれるのを防止するとともに、溝部３１４の両側に形成しているフランジ３１３が電線３０９のガイドとしての機能を果たすことから、巻線作業の効率化及び巻線完成時の電線３０９の抜け止めとしての役目も受け持っている。この溝部３１４が形成される位置は、そこから電線３０９が挿入されるボビン本体３０８内部の空間に対して±９０°以下の位置に設けると、電線３０９が通過する空隙部分に有効に電線３０９を導くことができるので、±９０°以内に形成するのが好ましい。
【００６０】
また、上述のように電線３０９の巻回方向に２種類の巻き方が存在し、しかも電線３０９の引出線３１５導出方向が一方向に設定されているので、この巻方向及び引出方向を区別するために、ボビン本体３０８の２つの溝部３１４が形成されている一端面側側面に、Ｌ字状の電線ガイド３１１の各溝部３１４の両側に電線３０９の巻回方向を示す矢印及び数字の符号３１６を一体成形もしくは印刷等で形成し、更に電線ガイド３１１に所要の電線３０９の引出線３１５を通すための区分用の数字からなる符号３１６が形成されている。一方、ボビン本体３０８の他方端面側には、溝部３１４の両側側面に同様にして矢印と数字の符号３１６が一体成形もしくは印刷等で形成され、コ字状の電線ガイド３１０の端面にも数字からなる符号３１６が形成されている。
【００６１】
これらの矢印及び数字等の符号３１６は、例えば図１０に図示されている端面側の数字▲１▼を例にとって説明すると、この数字▲１▼側の電線３０９は高圧側に位置する電線３０９端部でＬ字状の電線ガイド３１１に一端を挿入し、溝部３１４を通して矢印方向に右巻きに奥に向かって巻回していくことを表しており、この電線３０９の終端は図１１の溝部３１４から図中手前側に導出される。また仮に図１０の数字▲２▼の場合には、一端を図中手前側に位置させて溝部３１４から左巻きに巻回してゆき、終端を図１１の溝部３１４を介してコ字状の電線ガイド３１０を通して反対他面側（図１０端面方向）に導出するもので、図１０に示している端面方向に電線３０９の引出線３１５が導出されることを表している。
【００６２】
このように、矢印及び数字等の符号３１６によって巻き始め及び巻き終わり位置並びに巻回方向を指示しており、コイル部３０１の製造段階での組立ミスの防止を図っているもので、個別にコイル部３０１が完成された場合でも容易に設計通りに組立られているかの確認も行うことができ、欠品の抑制を図ることができる。
【００６３】
この矢印及び数字等の符号３１６は、例えば矢印をフランジ３１３の溝部３１４の部分を三角状に欠いた形状にして方向を示すような形状とすることで方向を表示することでも可能であり、また数字に代えて数に応じた突起や三角、四角等の図形表示等とすることも可能であり、これらを機能的に組合せて使用することも可能である。
【００６４】
なお、この符号３１６は、フランジ３１３面に形成すると容易に挿入されるべき電線３０９の種別や巻回方向の判定が容易に行えるが、電線３０９を巻回するボビン本体３０８外周面の端部に形成したり、ボビン本体３０８の端面に直接形成することも可能である。
【００６５】
このように構成されたボビン３００は、夫々の端面方向から見た場合に、夫々の端面は軸を中心として対称な形状を呈しているので、このボビン３００を前後反転させて使用してもホルダーに装着可能であり、例えば巻回方向を逆に巻回する場合、あるいは同電位部分を対向させてボビン３００をホルダー上に順次嵌合させる場合においても、同じ形状のボビン３００をそのまま使用することが可能なので、少ない種類のボビン３００を用意するだけで事足り、量産が可能となっている。
【００６６】
このようにボビン本体３０８外周面に電線３０９を巻回し、その引出線３１５部分を同一方向となるように構成された夫々のコイル部３０１は、軸方向に細長いホルダーの外周上に順次嵌合装着されてコイル１１１を構成している。
【００６７】
このホルダー３１９は、図１２に示すように、中心部に断面略凸字状で中央突出部３２０に対向する底部にボビン本体３０８に設けた電線ガイド３１０を嵌合し、且つこの電線ガイド３１０の高さよりも深い凹部３２１を形成したテトラポット状の芯体部３２２を有し、更にこの凹部３２１の両側の凸部３２３側面に連接し中央突出部３２０と離間して配置される外側面を湾曲させた扇状の側壁部３２４を一体に設けた構成になっている。そしてボビン本体３０８を嵌合した際に、ボビン本体３０８内のＬ字状の電線ガイド３１１が当接しないように側壁部３２４の一部を切り欠いて逃げ用の平坦部３２５を形成している。そして、この芯体部３２２の両端外周部分、あるいは側壁部３２４の外周には、コイル本体３０８をホルダー３１９上に固定するためのキャップ３０２嵌め込み用の螺子溝３２６が設けられている。
【００６８】
このホルダー３１９に図６にも示しているように、電線３０９が巻回された１２個のボビン３００を順次嵌合させて両端をキャップ３０２にて固定させているが、これらボビン３００は前述の通り交互に巻線方向が反転するように巻回させたコイル部３０１を有するボビン３００を順次配置させており、且つコイル部３０１に流れる電流方向は全て同じ方向となるように構成している。従って電線３０９の巻回方向としては２種類の巻き方が存在するので、この巻回方向を区別するために、例えば右巻きの場合には、図１０中の左側の溝部３１４を利用し、反対に左巻きの場合には右側の溝部３１４を利用するように構成する。
【００６９】
このようにホルダー３１９に順次電線３０９を巻回したボビン３００を装着していくと、ボビン３００内径部とホルダー３１９外側面との隙間は、リブ３１２の高さを電線３０９径未満に設定しているために、ボビン３００をホルダー３１９に嵌合する際に電線３０９をボビン本体３０８とホルダー３１９間に挟み込むこともない。このホルダー３１９にボビン本体３０８を嵌合した際に、図１３に示すように、ホルダー３１９とボビン３００との間に左右電線ガイド３１１の下側及びコ字状電線ガイド３１０の上側に夫々軸方向に連なる空隙部３３０を形成している。この空隙部３３０には、自身に電線３０９を巻回したボビン３００以外の順次連接されている他のボビン３００に巻回された電線３０９の引出線３１５が配置されて同一方向に導出されている。例えば図中左側の空隙部３３０には、図７に示す第１の端子３０５に接続される引出線３１５群が、右側の空隙部３３０には同じく第２の端子３０６に接続される引出線３１５群が、また下側の空隙部３３０には共通端子３０４に接続される引出線３１５群が夫々配置されるようにしている。
【００７０】
このようにボビン３００とホルダー３１９とを同軸になるように配置させることで、コイル部３０１の組立てを精度よく効率的に組立てることができ、しかも誤差を低減する構成とすることが可能である。また、ホルダー３１９の外周面上に夫々電線３０９を巻回したボビン３００を嵌合してコイル１１１とし、このコイル１１１全体を耐熱性の絶縁筒３３１で覆ってヒートローラ１０１中に装着して定着装置を構成している。この耐熱性絶縁筒３３１は、電線３０９とヒートローラ１０１間の耐絶縁性を向上させるためのもので、電線３０９に傷がついて絶縁性が劣化したとしても、この電線３０９とヒートローラ１０１間で放電等の不測の事態が発生しないように予防するために装着しているもので、十分な耐絶縁性が保持し得るのであれば省略することも可能である。このようにして、ホルダー３１９とボビン３００とが同軸的に配置され、しかも各コイル部３０１とヒートローラ１０１間の距離を略一定に保つことができるので、ヒートローラ１０１の温度ムラを低減することが可能となっている。
【００７１】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、各種紙サイズによる定着性不具合のない実用性および信頼性にすぐれ、且つ製造が容易で作業性に富んだ誘導加熱用の磁界発生装置およびそれを用いた定着装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の内部の構成を示す図。
【図２】実施形態における定着装置の構成を示す図。
【図３】実施形態の電子複写機の制御回路を示すブロック図。
【図４】実施形態の定着装置における電気回路の構成図。
【図５】実施形態の定着装置における各直列共振回路の出力電力とその各直列共振回路を励起する周波数との関係を示す図。
【図６】磁界発生装置（コイル）１１１の概略を示す図。
【図７】磁界発生装置の電気回路の構成図。
【図８】磁界発生装置の等価回路の構成図。
【図９】磁界発生装置を構成するボビンを示す斜視図。
【図１０】同じくボビンを一端面側から見た平面図。
【図１１】同じくボビンを他端面側から見た平面図。
【図１２】磁界発生装置を構成するホルダーを示す斜視図。
【図１３】実施形態における定着装置の具体的な構成を示す図。
【符号の説明】
１…本体、２０…感光体ドラム、１００…定着装置、１０１…加熱ローラ、１０２…加圧ローラ、１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ…コイル、１２０…高周波発生回路、１２１…整流回路、１２２…スイッチング回路、１２３，１２４，１２５…コンデンサ、１２６…トランジスタ（スイッチング素子）、１４０…コントローラ、１４１…発振回路、１４２…ＣＰＵ、１５０…電流検知回路、１７１…コイル、３００…ボビン、３０１…コイル部、３０８…ボビン本体、３０９…電線、３１０…電線ガイド、３１１…電線ガイド、３１２…リブ、３１３…フランジ、３１４…溝部、３１５…引出線、３１６…符号

Claims (4)

1. 渦電流の発生により発熱する被加熱部材と、
   本体に電線を複数回巻きつけてなり、両端部に前記電線の入力側と出力側を夫々導く溝部を有するボビン、及び前記ボビンを複数個支持するホルダ、並びに前記ボビンの内側に配置され前記本体から引き出されて前記溝部を経た前記電線を通過させて、前記ホルダの端部方向に導く電線ガイドを有し、前記本体に表記され、前記溝部にある前記電線を識別する符号、及び前記電線ガイドに表記され、前記電線ガイドにある前記電線を識別する符号を参照して、前記ボビンの方向を定めて前記ホルダに複数個挿通することにより組み立てられるコイルユニットを、前記被加熱部材に複数個隣接配置してなり、前記被加熱部材に前記渦電流を発生させるコイルユニット群と、
   前記被加熱部材に接触して記録媒体を所定の圧力を持って、前記被加熱部材と共に挟持搬送する加圧部材とを有することを特徴とする誘導加熱定着装置。
2. 前記符号は、前記電線の巻き始め、或いは巻き終わりを識別することを特徴とする請求項１記載の誘導加熱定着装置。
3. 前記符号は、前記電線の巻き方向を識別することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の誘導加熱定着装置。
4. 渦電流の発生により発熱する被加熱部材と、
   本体に電線を複数回巻きつけてなり、両端部に前記電線の入力側と出力側を夫々導く溝部を有するボビン、及び前記ボビンを複数個支持するホルダ、並びに前記ボビンの内側に配置され前記本体から引き出されて前記溝部を経た前記電線を通過させて、前記ホルダの端部方向に導く電線ガイドを有し、前記本体に表記され、前記溝部にある前記電線を識別する符号、及び前記電線ガイドに表記され、前記電線ガイドにある前記電線を識別する符号を参照して、前記ボビンの方向を定めて前記ホルダに複数個挿通することにより組み立てられるコイルユニットと、
   コイル巻き方向の異なる複数種類の前記コイルユニットを前記被加熱部材に複数個隣接配置してなり、前記被加熱部材に前記渦電流を発生させるコイルユニット群と、
   前記被加熱部材に接触して記録媒体を所定の圧力を持って、前記被加熱部材と共に挟持搬送する加圧部材とを有することを特徴とする誘導加熱定着装置。

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