JPH09306651A - 誘導発熱ローラ - Google Patents

誘導発熱ローラ

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JPH09306651A
JPH09306651A JP12338496A JP12338496A JPH09306651A JP H09306651 A JPH09306651 A JP H09306651A JP 12338496 A JP12338496 A JP 12338496A JP 12338496 A JP12338496 A JP 12338496A JP H09306651 A JPH09306651 A JP H09306651A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roller
induction
induction heating
coils
conduction parts
Prior art date
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Pending
Application number
JP12338496A
Other languages
English (en)
Inventor
Shoji Hayashi
昭次 林
Toshiaki Hinokigaya
敏明 桧ヶ谷
Hiroshi Yokoyama
博司 横山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発熱効率の低下を防いだ誘導発熱ローラを提
供する。 【解決手段】 定着ローラ1の本体部を、ローラ長手方
向に導電部3と非導電部2を交互に配設して構成する。
そのため、渦電流は導電部3だけに流れ非導電部2には
流れない。すなわち、各コイル5に対応する各導電部3
で生じた渦電流は、隣の導電部との相互干渉が抑制さ
れ、各導電部3における発熱効率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘導発熱方式の定
着ローラに関するものである。
【0002】
【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画
像形成装置に用いられる定着装置の定着ローラとして、
回転する中空のローラの内部に誘導コイルを備えた電磁
誘導発熱機構を配置し、ローラの周壁を誘導電流によっ
てジュール発熱させるようにした誘導発熱方式の定着ロ
ーラは周知である。
【0003】一般に定着ローラにおいては、ローラ表面
の温度分布が均一でないと定着不良等を起す原因とな
る。例えば、特開昭61-233990号公報には、誘
導発熱ローラとしてのローラ局部加熱装置が開示されて
いるが、この装置は合成繊維などを切断するためのもの
であり、ローラ周方向の一部を局部的に加熱している。
従って、この加熱装置は定着ローラとして用いるには不
適であり、定着ローラに必要とされる温度分布を均一に
することについては何ら考慮されていない。
【0004】また、定着ローラとして誘導発熱ローラを
用いる場合、例えば、小サイズの用紙を連続通紙する
と、ロ−ラの長手方向(軸方向)において、用紙が通過
する領域(通紙領域)と非通過領域(非通紙領域)と
で、用紙の熱吸収によりロ−ラの温度が異なってくる。
そのため、定着ロ−ラ長手方向の温度差の解消を図る必
要がある。ロ−ラ長手方向の温度差の解消を図る方法と
しては、誘導発熱機構(誘導コイル)を複数個備えるこ
とが考えられる。
【0005】誘導コイルを複数個備えた誘導発熱方式の
定着ローラとしては、特開平6-267651号公報に
開示されたものがある。この誘導発熱ローラでは、誘導
コイルを3の倍数個に分割し三相電源でローラ長手方向
の発熱分布を平坦化させている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平6-267651号公報に記載の誘導発熱ローラ装
置では、互いに隣り合うコイル間で干渉が起きるため、
発熱効率が低下するという問題がある。
【0007】また、前記特開昭61-233990号公
報に記載のローラ局部加熱装置は、合成繊維などを切断
するための装置であり、定着ローラにおいて問題となる
ロ−ラ長手方向の温度差を解消するものではない。
【0008】本発明は、従来の誘導発熱方式の定着ロー
ラにおける上述の問題を解決し、発熱効率を低下させな
い誘導発熱ローラ及びローラ長手方向の発熱分布を平坦
化させることのできる誘導発熱ローラを提供することを
課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記の課題は本発明によ
り、回転駆動されるローラと、該ローラ内部に複数の誘
導コイルを備える誘導発熱機構とを有する誘導発熱ロー
ラにおいて、前記誘導発熱機構によって発熱されるロー
ラ周壁が、ローラ軸方向に交互に配設される導電部と非
導電部とにより構成され、前記導電部が前記複数の誘導
コイルに対応して設けられることにより解決される。
【0010】また、本発明は前記の課題を解決するた
め、回転駆動されるローラと、該ローラ内部に複数の誘
導コイルを備える誘導発熱機構とを有する誘導発熱ロー
ラにおいて、前記誘導発熱機構によって発熱されるロー
ラ周壁が、ローラ軸方向に交互に配列する厚肉部と薄肉
部とを有する導電部により構成され、前記厚肉部が前記
複数の誘導コイルに対応して設けられることを提案す
る。
【0011】さらに、本発明は前記の課題を解決するた
め、回転駆動されるローラと、該ローラ内部に複数の誘
導コイルを備える誘導発熱機構とを有する誘導発熱ロー
ラにおいて、前記誘導発熱機構によって発熱されるロー
ラ周壁が、ローラ軸方向に交互に配設される高導電部と
低導電部とにより構成され、前記高導電部が前記複数の
誘導コイルに対応して設けられることを提案する。
【0012】さらに、本発明は前記の課題を解決するた
め、前記複数の誘導コイルの周波数を同一にすることを
提案する。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は、本発明の一実施例の定着ローラの構成を
示す断面図である。この図に示す定着ローラ1はその内
部にコア6を有しており、ローラ1とコア6とは軸受4
を介して互いに回転可能な関係となっている。この定着
ローラが装備される定着装置において、コア6は回転し
ないよう固定され、ローラ1は図示しない駆動機構によ
り回転駆動される。
【0014】円筒形のコア6の外周には、長手方向(軸
方向)に複数のコイル5が設けられている。各コイル間
にはコア6の基材が各コイルを隔てる隔壁となって突設
されている。一方、ローラ1の本体部はローラ長手方向
に複数の導電部3に分割して構成され、各導電部3の間
には非導電部2が配設されている。導電部3のローラ長
手方向の幅はコア6のコイル5の幅に対応する大きさと
されており、各導電部3と各コイル5とが対応する位置
に配設され、各導電部3と各コイル5とが一対一で対応
するように構成されている。また、ローラ1の外周面に
は離型層7が設けられている。
【0015】電磁誘導を利用した誘導発熱ローラの原理
として、コイル5に所定の電流が供給されて励磁され磁
界が発生する。その磁界中にあるローラ1が回転すると
導電部3に起電力が生じて導電部3に渦電流(誘導電
流)が流れる。その電流により導体(導電部3)内にジ
ュール熱が発生する。発生する熱量はジュールの法則に
従い、(渦電流の実効値)2 ×抵抗値、で求められる。
【0016】前述したように、ローラ1の本体部はロー
ラ長手方向に導電部3と非導電部2が交互に配設されて
いる。そのため、渦電流は導電部3だけに流れ非導電部
2には流れない。すなわち、各コイル5に対応する各導
電部3で生じた渦電流は、隣の導電部との相互干渉が抑
制され、各導電部3における発熱効率が向上する。な
お、導電部3を構成する材質としては、例えば、ガラ
ス、樹脂、セラミック等を用いることができる。
【0017】次に、請求項2の発明に係る実施例につい
て説明する。図2に示す本実施例の定着ローラは、厚肉
部と薄肉部を有する導電部13の外周に離型層7が設け
られてローラ10の本体部を構成している。これ以外の
構成は図1に示した前記実施例の定着ローラと同様であ
る。
【0018】本実施例の定着ローラ10においては、ロ
ーラ本体部の導電部13は複数に分割されておらず、ロ
ーラ本体部は非導電部を有していない。ただし、コア6
の各コイル5を隔てる隔壁に対応する位置で導電部13
の厚みが薄くされている。すなわち、コア6の隔壁部に
対応する位置で導電部13にリング状の切り欠き(凹
部)が設けられている形になる。従って、導電部13
は、コイル5に対応する厚肉部13aとコア6の隔壁部
に対応する薄肉部13bとで構成されていることにな
る。
【0019】導電部13に厚肉部13aと薄肉部13b
とがあることにより、導電部13は部分的な抵抗値が異
なる。すなわち、薄肉部13bは厚肉部13aより抵抗
値が高く、従って、電磁誘導によりローラ10の導電部
13が発熱するとき、薄肉部13bは発熱量が大きくな
り、厚肉部13aは発熱量が小さくなる。
【0020】図2には定着ローラ10の長手方向におけ
る発熱分布を並示してある。図中実線で示す本実施例の
定着ローラの発熱分布は、各コイル5の中央部で発熱量
が大きいのは従来と同様であるが、それに加えて、従来
発熱量が落ち込む領域であるコイルとコイルの間にある
隔壁に対応する部分で、薄肉部13bの抵抗値が高いこ
とにより発熱量が高められている。もし、薄肉部13b
が設けられていなければ、定着ローラの発熱分布は図中
破線で示すように隔壁部分で発熱量が低くリップルが大
きいものになる。しかし、本実施例の定着ローラ10で
は、実線で示すようにリップルが小さくローラ長手方向
における温度分布が平坦化されることがこのグラフから
も分かる。すなわち、各コイル間に対応する部分でロー
ラ温度が低下することがなく定着性が良好となる。
【0021】次に、請求項3に係る発明の実施例につい
て説明する。図3に示す本実施例の定着ローラにおい
て、ローラ20の本体部は導電部3、導電部8及び離型
層7とで構成されている。これ以外の構成は図1に示し
た前記実施例の定着ローラと同様である。
【0022】導電部3と導電部8とは導電率が異なって
おり、すなわち導電部3と導電部8とで抵抗値が異な
る。本実施例においては導電部8の方が導電部3よりも
導電率が低く(抵抗値が高く)なっている。従って、電
磁誘導によりローラ20の導電部が発熱するとき、導電
部8の発熱量が大きくなり、図2に示した前記実施例の
定着ローラ10と同じように、ローラ長手方向における
発熱量のリップルが小さくなり、温度分布が平坦化され
る。このため、各コイル間の部分でローラ温度が低下す
ることがなく定着性が良好となる。
【0023】なお、図1、図2及び図3に示す各実施例
において、コア6には複数のコイル5が設けられている
が、各コイルの周波数を一定(同一)にすることで、損
失が少なくなり、発熱効率を向上させることができる。
各コイル周波数の一定化は、各コイルの巻数を揃える、
各コイルへ供給する電源の周波数を揃えるなどにより達
成できる。また、各コイル5に供給する電源は、3相電
源ではなく、より取扱の容易な2相交流電源を用いるこ
とができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の誘導発熱
ローラによれば、誘導発熱機構によって発熱されるロー
ラ周壁がローラ軸方向に交互に配設される導電部と非導
電部とにより構成され、導電部が複数の誘導コイルに対
応して設けられるので、各導電部で生じた渦電流は、隣
の導電部との相互干渉が抑制され、各導電部における発
熱効率が向上する。
【0025】請求項2の構成により、誘導発熱機構によ
って発熱されるローラ周壁がローラ軸方向に交互に配列
する厚肉部と薄肉部とを有する導電部により構成され、
厚肉部が複数の誘導コイルに対応して設けられるので、
従来発熱量が落ち込む領域であるコイルとコイルの間に
ある隔壁に対応する部分で発熱量が高められ、ローラ長
手方向における温度分布が平坦化される。従って、各コ
イル間に対応する部分でローラ温度が低下することがな
く定着性が良好となる。
【0026】請求項3の構成により、誘導発熱機構によ
って発熱されるローラ周壁がローラ軸方向に交互に配設
される高導電部と低導電部とにより構成され、高導電部
が複数の誘導コイルに対応して設けられるので、ローラ
長手方向における発熱量のリップルが小さくなり、温度
分布が平坦化される。このため、各コイル間の部分でロ
ーラ温度が低下することがなく定着性が良好となる。
【0027】請求項4の構成により、複数の誘導コイル
の周波数を同一にしたので、損失が少なくなり、発熱効
率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1に係る発明の一実施例である定着ロー
ラの構成を示す断面図である。
【図2】請求項2に係る発明の一実施例である定着ロー
ラの構成を示す部分断面図およびその定着ローラの軸方
向の発熱量を示すグラフを並示した図である。
【図3】請求項3に係る発明の一実施例である定着ロー
ラの構成を示す部分断面図である。
【符号の説明】
1,10,20 定着ローラ 2 非導電部 3,8,13 導電部 5 コイル 6 コア 7 離型層 13a 厚肉部 13b 薄肉部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転駆動されるローラと、該ローラ内部
    に複数の誘導コイルを備える誘導発熱機構とを有する誘
    導発熱ローラにおいて、 前記誘導発熱機構によって発熱されるローラ周壁が、ロ
    ーラ軸方向に交互に配設される導電部と非導電部とによ
    り構成され、前記導電部が前記複数の誘導コイルに対応
    して設けられることを特徴とする誘導発熱ローラ。
  2. 【請求項2】 回転駆動されるローラと、該ローラ内部
    に複数の誘導コイルを備える誘導発熱機構とを有する誘
    導発熱ローラにおいて、 前記誘導発熱機構によって発熱されるローラ周壁が、ロ
    ーラ軸方向に交互に配列する厚肉部と薄肉部とを有する
    導電部により構成され、前記厚肉部が前記複数の誘導コ
    イルに対応して設けられることを特徴とする誘導発熱ロ
    ーラ。
  3. 【請求項3】 回転駆動されるローラと、該ローラ内部
    に複数の誘導コイルを備える誘導発熱機構とを有する誘
    導発熱ローラにおいて、 前記誘導発熱機構によって発熱されるローラ周壁が、ロ
    ーラ軸方向に交互に配設される高導電部と低導電部とに
    より構成され、前記高導電部が前記複数の誘導コイルに
    対応して設けられることを特徴とする誘導発熱ローラ。
  4. 【請求項4】 前記複数の誘導コイルの周波数を同一に
    したことを特徴とする、請求項1,2又は3に記載の誘
    導発熱ローラ。
JP12338496A 1996-05-17 1996-05-17 誘導発熱ローラ Pending JPH09306651A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6816688B2 (en) 2002-01-02 2004-11-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Image forming apparatus
CN103869258A (zh) * 2014-03-31 2014-06-18 国网上海市电力公司 一种钠硫电池批量检测系统
US8838000B2 (en) 2011-10-26 2014-09-16 Canon Kabushiki Kaisha Image heating device

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US6920294B2 (en) 2002-01-02 2005-07-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Image forming apparatus
US7082272B2 (en) 2002-01-02 2006-07-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Image forming apparatus
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