WO2004068905A1 - 誘導加熱ローラ装置および画像形成装置 - Google Patents

誘導加熱ローラ装置および画像形成装置 Download PDF

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WO2004068905A1
WO2004068905A1 PCT/JP2004/000862 JP2004000862W WO2004068905A1 WO 2004068905 A1 WO2004068905 A1 WO 2004068905A1 JP 2004000862 W JP2004000862 W JP 2004000862W WO 2004068905 A1 WO2004068905 A1 WO 2004068905A1
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WO
WIPO (PCT)
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coil
heating roller
induction
power supply
coil bobbin
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/000862
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Takaaki Tanaka
Takayuki Ogasawara
Ichiro Yokozeki
Hiroyuki Doi
Toshiya Suzuki
Manabu Kika
Syouhei Maeda
Original Assignee
Harison Toshiba Lighting Corp.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harison Toshiba Lighting Corp. filed Critical Harison Toshiba Lighting Corp.
Publication of WO2004068905A1 publication Critical patent/WO2004068905A1/ja

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2053Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/10Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/14Tools, e.g. nozzles, rollers, calenders
    • H05B6/145Heated rollers

Definitions

  • the present invention relates to an induction heating roller device and an image forming apparatus including the same.
  • the present inventors previously formed the closed-circuit of the heating roller having a hollow structure rotatably supported to be coupled to the induction coil by an air-core transformer in such a manner that the secondary resistance of the heating roller is substantially equal to the secondary reactance.
  • the invention of a transformer-coupled type in which the efficiency of power transmission from the induction coil to the heating roller is increased, and a remarkable effect of efficiently heating the heating roller is obtained.
  • the present invention has been filed by the present applicant (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-222686). ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while achieving remarkable power saving at the time of induction heating a heating roller, it became easy to speed up thermal fixing.
  • the publication also discloses that a plurality of induction coils distributed in the axial direction of the heating roller are arranged in parallel. As a result, the heating roller can be uniformly heated in the axial direction, and the required high-frequency power can be supplied to perform rapid heating.
  • a power supply line extending along the axial direction inside the heating roller and connected to the induction coil is used. It is practical to do this via In general, a coil pobin is used to support the induction coil. In this case, it is preferable to extend the power supply line inside the coil bobbin. Then, the power supply line and the induction coil are connected by welding or the like as required.
  • the induction coil for the heating roller a plurality of induction coils are dispersed and arranged in the axial direction of the heating roller, and the induction coil is selectively driven,
  • the heating area of the heating roller can be varied in the axial direction, and such a configuration is described in the above-mentioned publication. As a result, it is possible to meet the above-mentioned requirement for the paper size, and to avoid wasting power consumption by heating only the necessary area.
  • the heating roller when the heating roller is to be realized by transformer-coupled induction heating, it is desirable to shorten the distance between the heating roller and the induction coil as much as possible in order to increase the magnetic coupling.
  • a connection portion formed by welding or the like for connection between the induction coil and the power supply line protrudes outside the induction coil, the distance between the heating roller and the induction coil cannot be reduced to a desired extent. Disclosure of the invention
  • Still another object of the present invention is to provide an induction heating roller device capable of switching a heating region of a heating roller and an image forming apparatus provided with the induction heating roller device.
  • Still another object of the present invention is to provide an induction heating roller device provided with a coil pobin having a novel structure and an image forming apparatus provided with the same.
  • the induction heating roller device includes: a heating roller which is magnetically coupled to the induction coil and generates heat by the induced current; a coil support portion and a coil support portion having a circular base in cross section.
  • a coil bobbin having a retreating non-circular cross-section that retreats inward from the contour of the circular cross-section at a position adjacent to; a coil bobbin that is wound in a circular shape and supported by the coil supporting portion of the coil pobin;
  • An induction coil disposed inside the heating roller when arranged on the non-circular cross-section; and extending in the axial direction inside the coil bobbin, and connected to an end of the induction coil to
  • a power supply line arranged to supply power to the induction coil in a state where the connection portion is disposed within the receding non-circular cross-section of the coil pobin; supplying high-frequency power to a plurality of induction coils via the power supply line It is characterized in that it comprises a; and frequency power supply.
  • Heat roller> The heat roller is driven by a power source such as a motor and rotates, and is magnetically coupled to an induction coil described later to generate Joule heat by induced current.
  • the heating roller is provided with a secondary coil having a closed circuit formed in the circumferential direction, and this secondary coil is connected to the induction coil. Magnetic coupling, for example, air core transformer coupling.
  • the reason for defining the mathematical expression condition is disclosed in the above-mentioned publication published by the present inventor. Further, the secondary-side resistance value Ra can be obtained by measurement. The secondary reactance Xa can be obtained by calculation. Further, is preferably in the range of 0.25 to 4 times, and most preferably in the range of 0.5 to 2 times.
  • the heating roller can be provided with a single or a plurality of secondary coils.
  • a roller base made of an insulating material or metal can be used.
  • a secondary coil can be provided on the outer surface, the inner surface of the roller substrate, or inside the roller substrate.
  • the heating roller can be configured such that a plurality of lengths of the heating region are formed in accordance with the size of the object to be heated. That is, when the heating roller is used for fixing a toner image or the like, the heating area is changed according to the paper size. The change in the heating area is due to the cooperation with the induction coil described later.
  • the heating area will be described by taking the case of toner image fixing as an example. For example, when fixing a toner image on A4 size paper, the length of the required heating area differs between fixing the paper vertically and fixing it horizontally. Also, for example, the heating area width differs between when fixing A4 size paper and B4 size paper.
  • heat is generated in areas other than the heating area necessary for fixing. It is a waste of power and must be avoided.
  • uniform heat generation is required in the required heating area. Even in two different heating regions, it can be divided into a common heating region that contributes to both regions in common and a single heating region that contributes only to each heating region. . Further, the arrangement of the common heating part and the single heating part is such that the common heating part is shifted to one of the left and right sides and the single heating part is arranged to one of the other sides. There is a mode in which a single heating portion is disposed at the center and left and right sides thereof are disposed. In the present invention, it is possible to configure so as to correspond to any of the above.
  • the secondary coil of the heating roller can be formed of a conductor such as a conductor layer, a conductive wire, and a conductive plate.
  • the following materials and manufacturing methods can be adopted for the conductor layer in order to obtain a desired secondary resistance value.
  • a g, A g + P d, A u, P t good to use a R u 0 2 and groups selected Material fees from consisting of C .
  • a coating method a screen printing method, a roll coat method, a spray method, or the like can be used.
  • the roller base is made of Fe or SUS (stainless steel)
  • the surface layer of the roller base acts as a secondary coil due to the high-frequency skin effect. Therefore, it is not necessary to provide a special secondary coil as described above. However, even in this case, if necessary, a secondary coil can be provided separately from the roller base.
  • a protective film such as a zinc film can be formed on the surface.
  • a roller base made of an insulating material can be used to support the secondary coil.
  • the secondary coil can be provided on the outer surface, the inner surface, or the inside of the roller base.
  • the insulating roller substrate can be formed using ceramics or glass.
  • the following materials can be used in consideration of the heat resistance, strong impact resistance, and mechanical strength of the roller base.
  • ceramics include alumina, mullite, aluminum nitride, and silicon nitride.
  • Examples of the glass include crystallized glass, quartz glass, and Pyrex (registered trademark).
  • the heat diffusion layer can be provided above the conductor layer as necessary as a means for improving the degree of temperature uniformity in the axial direction of the heating roller.
  • the heat diffusion layer is preferably made of a material having good heat conduction in the axial direction of the heating roller. Materials with high thermal conductivity are often found in metals with high conductivity such as Cu, Al, Au, Ag and Pt.
  • the thermal diffusion layer only needs to have a thermal conductivity equal to or higher than the material of the conductor layer. Therefore, the heat diffusion layer may be made of the same material as the conductor layer.
  • the heat diffusion layer When the heat diffusion layer is made of a conductive material, the heat diffusion layer may be in conductive contact with the conductor layer.However, the provision of the insulating layer through an insulating film also has an effect of blocking radiation of radiated noise. . Since the high-frequency magnetic field does not act on the heat diffusion layer, a secondary current that does not contribute to heat generation is not induced in the heat diffusion layer.
  • the protective layer provides mechanical protection and electrical insulation of the heating roller, They can be provided as needed to improve tactility or toner releasability.
  • Glass can be used as the constituent material of the protective layer for the former, and synthetic resin can be used as the constituent material of the protective layer for the latter.
  • the glass can be selected from the group consisting of zinc borosilicate glass, lead borosilicate glass, borosilicate glass and aluminosilicate glass.
  • the latter can be selected from the group consisting of silicone resin, fluororesin, polyimide resin + fluororesin, and polyimide + fluororesin. In the case of polyimide resin + fluorine resin and polyamide + fluorine resin, the fluorine resin is disposed outside.
  • a crown can be formed on the heating roller.
  • the crown may have a drum shape or a barrel shape.
  • a known configuration can be appropriately selected and employed.
  • a pressure roller is disposed to face the heating roller, and the toner image is heated when the recording medium on which the toner image is formed passes between the two rollers.
  • the coil bobbin is a unit that supports the induction coil and the feeder, which will be described later, at predetermined positions to form a unit.
  • the coil bobbin includes a coil support portion having a circular basic cross section, and a receding non-circular cross sectional portion which retreats inward from the circular cross section at a position adjacent to the coil support portion.
  • the coil bobbin is disposed inside the heating roller while being stationary with respect to the heating roller. However, if desired, it can be arranged to rotate inside the heating roller. In this case, the coil bobbin rotates together with the heating roller. That is, it may be driven or rotated separately from the heating roller.
  • the coil supporting portion is a means for supporting the induction coil around the coil supporting portion, and has a basic circular cross-sectional shape.
  • the “basic shape” refers to the shape of the portion that contributes to supporting the guide coil.
  • the shape is a circular cross section, but it may be a perfect circular shape or a circular shape. May be missing.
  • a part of the circular cross section may be omitted to form a receding non-circular cross-sectional portion described later.
  • the above-mentioned receding non-circular cross section is located at a position where its surface is receded inward from the contour of the circular cross section, and a part of the circular cross section is linear, in other words, a circular part is an arc, and a straight part is an arc.
  • This can be formed by removing the string so that it becomes a string, or by recessing the-part of the circumference. Since a space is formed between the receding non-circular cross-section and the virtual contour line of the circular cross-section, it is possible to arrange the connection between the induction coil and the feed line in the space. Become.
  • the coil bobbin is preferably made of a material having excellent insulation, heat resistance, and durability, such as glass, ceramics, or a heat-resistant synthetic resin. Then, the whole can be integrally formed, or can be constituted by combining a plurality of bobbin constituent pieces. According to a preferred configuration in this case, the coil pobin is formed by a bobbin component piece that is bisected in the axial direction, and is integrated by bonding or mechanical fitting.
  • a power supply line storage groove can be formed in the bobbin constituent piece. Further, as the power supply line storage groove, a conductive line storage groove and a communication hole can be formed.
  • the conductive wire storage groove is formed to extend in the axial direction, and stores the conductive wire of the power supply line.
  • the communication hole is formed so as to communicate between the conductive wire storage groove and the outer surface of the coil bobbin, and houses the connection terminal of the power supply line therein.
  • the power supply line includes a conductive wire and a connection terminal as described later, and the connection terminal protrudes in a direction perpendicular to the conductive wire and has a comb-like shape as a whole.
  • one or a plurality of feed line accommodating grooves can be formed in one pobin component piece according to the number of feed lines accommodated therein.
  • the coil bobbin is configured so that a required insulation distance is secured between a plurality of power supply lines accommodated therein. According to the above configuration, the conductive wire of the power supply line and the connection terminal can be sandwiched between the bobbin component pieces, and their support is facilitated.
  • Winding groove When the induction coil is supported on the outer surface of the coil bobbin, a winding groove can be formed on the outer surface of the coil bobbin in order to support the induction coil in an aligned winding state.
  • Insulation flange When supporting the induction coil on the outer surface of the coil pobin, place a plurality of induction coils close together and insulate between a pair of adjacent induction coils to secure the required insulation distance.
  • a collar can be formed.
  • the “induction coil” refers to a heating roller that links a magnetic field generated therefrom with a heating roller to induce a secondary current in the heating roller and generate Joule heat. This is a means for heating the required heat.
  • the number of the induction coils is one or more. Regardless of the number of the induction coils, the coil is mainly accommodated in the heating roller and mainly extends along the axial direction of the coil bobbin. It is supported by. When there are a plurality of induction coils, they are dispersed in the axial direction and supported by the coil bobbin.
  • the induction coil can be connected to a high-frequency power supply directly via a feeder described later or via a matching circuit.
  • the induction coil is preferably stationary with respect to the rotating heating roller. However, if desired, it may be configured to rotate together with or separately from the heating roller. In the case of rotation, a rotating current collecting mechanism may be interposed between the high-frequency power supply and the induction coil.
  • air-core transformer coupling is meant to include not only a complete air-core transformer coupling but also a transformer coupling that can be regarded as substantially air-core. However, if necessary, eddy current loss heating type electromagnetic coupling may be used.
  • the end of the induction coil is preferably bent toward the inside of the ring of the coil in order to connect to the feed line in the space defined by the receding non-circular cross-section of the coil pobin, as will be described later.
  • it can be formed so as to stop at almost the same position as the coil ring.
  • care must be taken to ensure that the connection to the feeder is located inside the receding non-circular cross-section and does not substantially protrude outside the coil ring.
  • each induction coil can be individually or grouped and connected to an individual high-frequency power supply.
  • grouping multiple induction coils can be connected in parallel to form a group.
  • the length of the plurality of induction coils in the axial direction may be constant or may be different.
  • the high-frequency power supplied to the induction coil is approximately proportional to the application time of the high-frequency voltage when a common high-frequency power supply is used.
  • the temperature rise of the heating roller depends on the magnitude of the high-frequency power supplied to the induction coil per unit length of the induction coil. Therefore, when the application time of the high-frequency voltage is the same, a relatively long induction coil has a slower temperature rise than a relatively short induction coil.
  • the power supply line is a conductive path for supplying high-frequency power to the induction coil disposed inside the heating roller, and extends in the axial direction inside the coil bobbin.
  • a section extends from the heating roller to the outside and is connected directly or indirectly to the high frequency power supply.
  • the induction coil needs at least three or more feeders.
  • the end of the induction coil which has a common potential, can be grounded to omit the use of a power supply line.
  • connection between the power supply line and the end of the induction coil can be selectively performed by using various known connection means such as welding, welding, and caulking. It is performed so as to be arranged inside the receding non-circular cross section.
  • the power supply line includes a conductive wire and a connection terminal.
  • the conductive wire extends along the axial direction inside the coil bobbin. In this case, the distance between the conductive wire and the shaft may be large or small, but it is preferable that the conductive wire extends as far as possible from the shaft and therefore at a position close to the induction coil. Pass the conductive wire of the feed line inside the induction coil In this case, if the conductive wire is close to the center axis of the induction coil, the magnetic flux interlinking with the conductive wire increases, so that eddy current loss occurs inside the conductive wire and the power transmission efficiency decreases, which is preferable. Absent.
  • connection terminal for connection to the high-frequency power supply side on the portion of the conductive wire of the power supply line that is exposed to the outside from the coil bobbin.
  • the connection terminal is provided to connect the induction coil and the power supply line to form a connection.
  • the connection terminal is branched so as to be substantially orthogonal to the conductive wire extending in the axial direction of the coil bobbin. Therefore, the number of connection terminals is provided at least according to the number of induction coils connected to the power supply line.
  • the connection terminal is allowed to have an appropriate structure according to the mode of connection with the induction coil.
  • connection terminal when welding to the end of the induction coil in the space defined by the receding non-circular cross-section of the coil pobin, the connection terminal is configured such that at least the tip protrudes outside from the communication hole at the time of welding. I have. Further, the tip of the connection terminal can adopt an appropriate configuration such as a configuration for maintaining the state of protruding to the outside as it is and a configuration for being immersed inside the coil bobbin after connection by welding or the like. In the former case, in order to minimize the distance between the induction coil and the heating roller, the protrusion of the connection terminal from the receding non-circular cross section of the coil bobbin should be minimized.
  • the high-frequency power supply generates high-frequency power and supplies it to the induction coil to energize the induction coil.
  • the output frequency (or its range) of the high-frequency power supply is not basically limited, but is configured to output a high frequency of 1 MHz or more in the case of the air-core transformer coupling method. It is effective to have. This is because by setting the frequency to 1 MHz or higher, the Q of the induction coil can be increased to further increase the power transfer efficiency. Power transfer efficiency is high Then, the overall efficiency of heating increases, and power saving can be achieved. However, in practice, by setting the frequency below 15 MHz, the problem of radiation noise can be avoided.
  • the present invention may be of an eddy current coupling type (eddy current heating type), in which case a frequency in the range of 20 to 100 kHz is preferred.
  • the direct current may be a smoothed direct current formed using a smoothing circuit or a non-smooth direct current.
  • Circuit elements such as amplifiers and inverters can be used to convert DC to high frequency.
  • the amplifier for example, a class D amplifier or a class E amplifier having high power conversion efficiency can be used.
  • a half-bridge inverter can be used.
  • MOSFETs having excellent high-frequency characteristics are suitable as active elements.
  • the high-frequency outputs of the high-frequency power circuits can be combined and then applied to the induction coil.
  • the output of each high-frequency power supply circuit can be reduced while maintaining the desired power, so that a high-frequency can be efficiently generated at low cost by using a MOSFET as an active element.
  • the high-frequency power supply can be arranged so as to supply high-frequency power to a plurality of induction coils in common. However, if necessary, it is permissible to arrange multiple high-frequency power supplies individually or in groups for the induction coil.
  • the output frequency of the high frequency power supply may be constant or It may be strange.
  • the present invention has the following functions and effects by being configured as described above.
  • the connection between the induction coil and the power supply line is located within the receding non-circular cross-section, the induction coil and the heating roller can be brought closer to each other to strengthen the magnetic coupling between them.
  • the power transmission efficiency from the heater to the heating roller can be increased.
  • the first aspect of the present invention it is possible to provide an induction heating roller device in which the distance between the heating roller and the induction coil is shortened to enhance the magnetic coupling and increase the power transmission efficiency.
  • the induction coil selection means is means that is interposed between the high-frequency power supply and the induction coil and controls the high-frequency output of the high-frequency power supply to be selectively supplied to the desired induction coil. This is effective when switching the heating area of the heating roller.
  • the induction coil selecting means can be constituted by, for example, a filter means, a resonance circuit or a switch means. If there is one or more induction coils for which constant high-frequency power is desired to be supplied at all times, induction coil selection means may not be interposed between the induction coils and the high-frequency power supply. However, the remaining induction coils are configured so that the supply of high-frequency power is controlled by the intervening induction coil selection means.
  • the application time of the high frequency voltage to the induction coil can be changed. This makes it possible to equalize the high-frequency power supplied per unit length of the first and second induction coils, and also to change the input power per unit length. Will be possible.
  • PWM control can be performed in addition to frequency change. As a result, even when the application time is apparently the same, the actual application time during which the high-frequency power is actually applied can be made different. Further, the PWM control may be performed for each half cycle of the high frequency, or may be performed at a relatively low frequency, for example, about 1 to 100 Hz.
  • the filter means is interposed between the variable frequency high frequency power supply and the induction coil.
  • high frequency power can be selectively supplied mainly to one or more desired induction coils among the plurality of induction coils.
  • a resonance circuit is configured with an induction coil as a resonance circuit element. Since an induction coil mainly includes an inductance, a resonance circuit can be generally configured by adding a capacitor.
  • the resonance circuit may be either a series resonance circuit or a parallel resonance circuit for a variable frequency high-frequency power supply. In the former case, a series connection circuit of an induction coil and a capacitor is connected to a high-frequency power supply of variable frequency. In the latter case, a parallel circuit of an induction coil and a capacitor is connected to a variable-frequency high-frequency power supply. However, if necessary, inductance can be added in addition to the induction coil.
  • the resonance frequencies are made to differ from each other by at least two or more types.
  • the magnitude of the selectivity Q can be configured to have at least two different values together with the resonance frequency among a plurality of resonance circuits.
  • the switch means may be either a contact type or a non-contact type.
  • the connection of the switch means to the induction coil is generally performed in series, and the power S is connected in parallel if necessary, and the supply of high-frequency power to the induction coil is cut off by short-circuiting the induction coil. May be configured. Note that, in the latter connection mode, a plurality of induction coils can be connected in series to the high-frequency power supply.
  • the heating roller can be controlled to rotate at a lower rotational speed than during normal operation.
  • a heat-sensitive element can be brought into thermal contact with the surface of the heating roller. Then, the thermal element is connected to the temperature control circuit.
  • a thermistor having a negative temperature characteristic or a non-linear resistance element having a positive temperature characteristic can be used as the thermal element.
  • the heating roller can be configured to directly contact the heated object, but if necessary, the conveying sheet is interposed between the two. It can be configured as follows. In this case, the transport sheet is allowed to have an endless or roll shape. By using the transport sheet, it becomes possible to smoothly heat and transport the object to be heated.
  • the coil-pobin in addition to the configuration of the present invention, is provided with a plurality of retreating non-circular cross-sections distributed around its axis.
  • the plurality of retreating non-circular cutting surfaces are arranged apart from each other in the axial direction of the coil bobbin, but are dispersed around the axis of the coil bobbin when viewed from the axial direction of the coil bobbin. Therefore, a plurality of coil supporting portions are formed between the plurality of retreating non-circular cross-sections. For this reason, the ends of the respective induction coils can be arranged at different receding non-circular cross sections.
  • a plurality of power supply lines can be arranged in accordance with a plurality of receding non-circular cross-sections, a plurality of power supply lines are easily distributed and arranged.
  • one of the feeders can be shared.
  • one ends of the plurality of induction coils have a common potential and are connected to a common power supply line.
  • the remaining power supply lines are individually connected to the other ends of the plurality of induction coils.
  • a stable potential can be obtained by grounding a common power supply line.
  • the receding non-circular cross section is formed continuously in the axial direction through the coil supporting portion and the adjacent region.
  • the preferred number of receding non-circular cross-sections is one or two. If the number is three or more, the basic shape of the coil support portion will not be a circular cross section, and the support of the induction coil will be insufficient.
  • the number of receding non-circular cross-sections is one, both ends of the induction coil are connected to two feeders at one receding non-circular cross-section.
  • One or more induction coils can be arranged in the axial direction.
  • the coil bobbin can be easily formed in addition to the functions and effects of the present invention.
  • the receding non-circular cross section is formed continuously along the axial direction of the coil bobbin including the coil support portion of the coil bobbin, the structure of the coil bobbin is simplified, and the manufacture of the coil bobbin is facilitated.
  • the coil bobbin has a receding non-circular cross-section formed in a region adjacent to the coil support portion, and is also formed in the coil support portion.
  • a plurality of the induction coils are disposed in a coil support portion of the coil bobbin in a distributed manner in the axial direction of the coil bobbin;
  • the connection portions with a plurality of induction coils are arranged in a rectilinear non-circular cross section of the coil bobbin so as to be substantially linearly dispersed.
  • the preferred configuration example is a configuration in which the formation of the coil bobbin is simplified, and at the same time, a plurality of induction coils are easily distributed and arranged along the axial direction on the coil bobbin. It is preferable to arrange one or two of the retracted non-circular cross-sections of the coil bobbin. The reason is the same as that described in the second preferred configuration example.
  • the configuration in which the ends of the plurality of induction coils are arranged substantially linearly on the receding non-circular cross-section of the coil bobbin allows for a plurality of induction coils even if the recoil non-circular cross-section of the coil bobbin is one or two. It is easy to disperse and arrange in the axial direction of the coil bobbin.
  • a plurality of induction coils not only are they fixedly connected in parallel between a pair of power supply lines, but also each induction coil is individually connected between a pair of unique power supply lines, Alternatively, a plurality of induction coils are connected in parallel between common power supply lines to form a unit group, Also, a plurality of such unit groups can be prepared. Then, by connecting the induction coil to each high frequency output terminal for each induction coil or for each unit group, the induction coil to be heated can be configured to be switchable.
  • each induction coil and its feeder is arranged substantially linearly, the work of connecting the induction coil and the feeder is facilitated.
  • the power supply line is sandwiched between a plurality of coil pobin component pieces constituting the coil bobbin. .
  • the manufacture of the coil bobbin is relatively easy, the feeding line inside the coil bobbin is easily housed in the coil bobbin, and the connection terminals are projected from the receding non-circular cross section of the coil bobbin. It will be easier.
  • the heating roller is driven by a power source to rotate.
  • the power source may be any suitable means such as an electric motor, and may indirectly drive the heating roller via a power directly connected to the drive source or a known gear train. According to this configuration example, the rotation of the heating roller facilitates the fixing of the toner image. .
  • the power supply line includes a linear conductive wire and a plurality of connection terminals rising from the conductive wire. No.
  • connection terminal may be formed integrally with the conductive wire or may be formed separately and fixed to the conductive wire by welding or the like. Further, the connection of the connection terminal to the induction coil may be performed by irreversible fixing means such as welding, caulking, brazing, or by a detachable fixing means such as screwing.
  • the structure of the power supply line for connecting to the induction coil is simple, and the connection is easy.
  • the power supply line is configured such that a linear conductive wire and a plurality of connection terminals are separate bodies, and It is welded together and integrated.
  • the induction heating roller device comprises: a coil bobbin; an induction coil wound around the coil bobbin; and an induction coil which is magnetically coupled to the induction coil with the induction coil and the coil pobin inserted therein.
  • Hollow heating roller that generates heat due to electric current, power supply connected to induction coil A line, and a high-frequency power supply for energizing the induction coil via the power supply line; the power supply line is connected to the end of the induction coil so as to be able to protrude and retract from the coil bobbin and protrude from the coil pobine. It has a connection terminal that is immersed in the coil pobin later.
  • the heating roller is allowed to have the same configuration as that in the invention defined in claim 1 of the present invention.
  • Coil bobbin> The coil bobbin is allowed to have the same configuration as that of the invention defined in Claim 1, but as described later, since the connection terminal of the feeder line can protrude and retract from the coil bobbin, it has a receding non-circular cross section. It is not necessary to have a unit. Therefore, the coil bobbin can be formed in a cylindrical or cylindrical shape, and the structure is simplified.
  • the induction coil does not need to be bent because both ends thereof can be connected directly to the upper surface of a connection terminal described later. However, if it is desired to adopt a configuration in which the end of the induction coil is inserted from the upper surface or the side surface of the connection terminal and connected, the end of the induction coil may be appropriately changed according to the connection structure. Bending is allowed.
  • the power supply line is configured so that its connection terminal can protrude and retract from the coil bobbin, and is inserted into the coil bobbin after connecting the end of the induction coil while protruding from the coil bobbin.
  • the conductive wire is allowed to have the same configuration as that of the invention defined in claim 1.
  • the structure for enabling the connection terminal to be protruded and retracted from the coil bobbin is not particularly limited.
  • a configuration in which the connection terminal is stepped in and out of the coil bobbin (2) a configuration in which the connection terminal is constantly pushed up by spring force or elasticity (3) a configuration in which the connection terminal is pushed up by an auxiliary member and the auxiliary member is removed
  • a configuration that can be immersed when removed can be selectively adopted.
  • the following structure is adopted as Can be That is, articulating recesses formed in at least two positions in the entry / exit direction are formed on either one of the coil bobbin having the concave portion into which the connection terminal enters and exits and the connection terminal.
  • the other is provided with an elastic biasing piece that enters and exits the recess.
  • the connection terminal is projected from the coil pobin.
  • the elastic bias piece is disengaged from the recess at the first position, and is further depressed to engage the elastic bias piece with the recess at the second position.
  • the resilient biasing piece may be formed by a leaf spring and a spherical engaging piece formed at its "end".
  • the elastic bias piece it can be formed by a ball and a coil spring for pushing the ball.
  • connection terminal As a configuration that is constantly pushed up by a spring or an elastic body, a coil bobbin provided with a concave portion through which the connection terminal enters and exits, and a coil spring and elastic member between the connection terminal whose base end fits into the concave portion. Intervene the body.
  • the connection terminal always projects from the coil bobbin by a coil spring or an elastic body. Then, when the end of the induction coil is connected to the connection terminal, the connection terminal is pushed down due to, for example, shape retention of the induction coil, and becomes substantially the same as the surface of the coil bobbin.
  • the connection terminal may be fixed by using a fixing means such as bonding or caulking while being immersed in the coil bobbin.
  • connection terminal protrudes from the concave portion of the coil bobbin to the outside of the coil bobbin by previously interposing the catching member therebetween. In this state, connect the end of the induction coil to the connection terminal. If the auxiliary member is removed after connecting the induction coil, the connection terminal will be pushed down for the shape retention of the induction coil, and it will be almost the same as the surface of the coil bobbin.
  • connection terminal can be fixed in the immersion state by the step.
  • auxiliary member for example, a rod-shaped base material is passed through a key-groove-shaped portion formed by communicating with the concave portion. After connecting the induction coil, the bar-shaped base material is pulled out.
  • the conductive strip of the power supply line is configured to be always connected to the connection terminal even when the connection terminal enters and exits the coil bobbin.
  • the conductive wire of the power supply line may be slightly moved so as to follow the movement of the connection terminal.
  • a movable conductive member may be interposed between the connection terminal and the conductive line of the power supply line.
  • the high-frequency power supply is allowed to be the same as that in the invention defined in Claim 1.
  • connection terminal when connecting the end of the induction coil to the connection terminal, the connection terminal is made to protrude from the coil bobbin.
  • the connection terminal When the connection is completed, the connection terminal is immersed in the coil bobbin, so that the projection from the surface of the coil bobbin can be eliminated or significantly reduced in use.
  • the outer diameter of the induction coil can be made closer to the inner diameter of the heating roller to strengthen the magnetic coupling and increase the power transmission efficiency.
  • the connection terminal since the end of the induction coil is connected to the connection terminal with the connection terminal protruding from the coil bobbin, the connection between the induction coil and the power supply line is facilitated.
  • the power supply line extends in the axial direction of the coil pobin inside the coil bobbin.
  • the induction coil, the coil bobbin, and the power supply line can be united.
  • the coil bobbin is formed by integrating a plurality of bobbin component pieces divided in the axial direction.
  • the heating roller rotates by being driven by a power source.
  • the power supply line includes a linear conductive line and a plurality of connection terminals rising from the conductive line. It is in a state.
  • a linear conductive wire and a plurality of connection terminals are separate bodies, and are welded to each other. Have been integrated.
  • the image forming apparatus comprises: an image forming apparatus main body including image forming means for forming a toner image on a recording medium; a fixing device main body including a pressure roller; A heating roller is provided opposite to a pressure roller of the apparatus body in a pressure-contact relationship, and is fixed so that the toner image is fixed while the recording medium on which the toner image is formed is conveyed between the two rollers.
  • An image forming apparatus comprising: the fixing device includes the induction heating roller device according to claim 1 or 11.
  • the “image forming apparatus main body” refers to a remaining portion excluding the fixing device from the image forming apparatus.
  • the image forming means is means for forming an image for forming image information on a recording medium by an indirect method or a direct method.
  • the “indirect method” refers to a method of forming an image by transfer.
  • the image forming apparatus corresponds to, for example, an electrophotographic copying machine, a printer, a facsimile machine and the like.
  • the recording medium for example, a transfer material sheet, a printing paper, an electro-attach sheet, an electrostatic recording sheet, and the like are applicable.
  • the fixing device consists of a fixing device main body equipped with a pressure roller, and a heating roller opposed to the pressure roller of the fixing device main body in a pressure-contact relationship, and transports the recording medium on which the toner image is formed between the two rollers.
  • a fixing device main body equipped with a pressure roller, and a heating roller opposed to the pressure roller of the fixing device main body in a pressure-contact relationship, and transports the recording medium on which the toner image is formed between the two rollers.
  • c comprises an induction heating roller apparatus according to claim 1, wherein disposed to fix the toner images while, the term "fixing device main body" except for the induction heating roller apparatus from the fixing unit Refers to the remaining part.
  • the pressure roller and the heating roller may be directly pressed against each other. If necessary, the pressure roller and the heating roller may be pressed against each other indirectly via a conveyance sheet or the like.
  • the transport sheet may be endless or rolled.
  • the toner image is fixed at high speed while transporting the recording medium on which the toner image is formed between the heating roller and the pressure roller.
  • it has the effects of the inventions defined in Claims 1 and 11, and the rapid heating of the heating roller is easy, so that an image forming method suitable for a high-speed type is possible. A device can be obtained.
  • FIG. 1 is a circuit block diagram showing an outline of an entire apparatus according to a first embodiment for implementing the induction heating roller apparatus of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the same heating roller.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the induction coil, the coil bobbin, and the power supply line.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the feeder and the coil bobbin.
  • FIG. 5 is a partially cutaway front view of the coil bobbin and the connection terminal.
  • FIG. 6 is a circuit diagram of the high-frequency power supply.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a feeder line and a coil bobbin in a second embodiment for implementing the induction heating roller device of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a coil pobin according to a third embodiment for implementing the induction heating roller device of the present invention.
  • FIG. 9 is a partially cutaway front view showing the coil pobins and the connection terminals.
  • FIG. 10 is a conceptual side view showing positions of a coil bobbin and connection terminals in a fourth embodiment for implementing the induction heating roller device of the present invention.
  • FIG. 11 shows an axially-scaled coil bobbin and a feeder in a fourth embodiment for implementing the induction heating roller device of the present invention
  • FIG. 11 (a) is a plan view
  • FIG. . 1 1 () is a bottom view
  • Fig. 1 1 (c) is a side view.
  • FIG. 12 is a circuit diagram of the coil pobin and the feeder, similarly.
  • Fig. 13 shows an axially-scaled coil pobin and a feeder in a fifth embodiment for carrying out the induction heating roller device of the present invention
  • Fig. 13 (a) is a plan view
  • Fig. 13 (b) is a side view.
  • FIG. 14 is a circuit diagram of a coil bobbin feeder, similarly.
  • FIG. 15 shows a sixth embodiment for implementing the induction heating roller device of the present invention
  • FIG. 15 (a) is a conceptual diagram showing a state before the induction coil is connected
  • FIG. 15 (b) is a conceptual diagram showing the state after the induction coil is connected.
  • FIG. 16 is a conceptual diagram showing a seventh embodiment for implementing the induction heating roller device of the present invention.
  • FIG. 17 is a conceptual diagram showing an eighth embodiment for implementing the induction heating roller device of the present invention.
  • FIG. 18 is an overall conceptual cross section of a copying machine as an embodiment for implementing the image forming apparatus of the present invention.
  • FIG. 19 is a longitudinal sectional view of the fixing device. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIGS. 1 to 6 show a first embodiment for implementing the induction heating roller device of the present invention. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the induction heating roller device includes a heating roller HR, an induction coil IC, a pair of power supply lines FC1, FC2, a coil bobbin CB, and a high frequency power supply HFS. Have been. Further, as described later, a connection terminal for connecting the induction coil IC to the power supply lines F C1 and F C2 is added.
  • the heating roller HR includes a roller base 1, a secondary coil ws, and a protective layer 2, as shown in FIG. At the same time, it is rotationally driven by a rotating mechanism (not shown).
  • the roller base 1 is formed of a cylindrical body made of alumina ceramics and has a length of, for example, 300 mni and a thickness of 3 mm.
  • the secondary coil ws is a film-shaped cylindrical one-turn coil made of a Cu-deposited film, and is disposed on the outer surface of the roller base 1 over substantially the entire effective length in the axial direction. .
  • the thickness of the secondary coil ws is, as shown in FIG. 6, the value of the secondary side resistance Ra of the equivalent circuit in the circumferential direction of the heating roller HR being 1 which is almost the same value as the secondary reactance Xa. It is set to be ⁇ .
  • the protective layer 2 is made of a fluororesin, and is formed by covering the outer surface of the secondary coil ws.
  • the induction coil IC includes a plurality of, for example, four, and each induction coil IC is adjacent to each other at a small interval as shown in Fig. 1 and Fig. It is supported by the outer surface.
  • each induction coil IC is disposed at a position facing each heating area of the heating roller HR, and is magnetically coupled to its secondary coil ws.
  • a pair of ends e formed at both ends of the induction coil IC are bent toward the middle of the coil ring.
  • the power supply lines F 1 and F C2 each have a comb shape composed of a conductive wire R C and a connection terminal J C. The pair is disposed at a position as far as possible from an axis inside a coil bobbin CB to be described later and separated from each other.
  • the pair of power supply lines FC1 and FC2 connect the induction coil IC to a high-frequency power supply HFS described later to supply high-frequency power to the induction coil IC.
  • a high-frequency power supply HFS described later to supply high-frequency power to the induction coil IC.
  • To connect the feeder FC1 or FC2 to the induction coil IC use the connection terminal JC. That is, connect the connection terminal JC to the end of the induction coil IC. Connect to e using means such as welding.
  • the coil pobin CB is composed of two ceramic-made bobbin components CB1 and CB2 divided into two parts along the axial direction, as shown in Fig. 3 and Fig. 4. It is configured.
  • the bobbin components CB 1 and CB 2 are formed into a cylindrical shape by holding the bobbin components CB 1 and CB 2 together by a fixing means such as bonding or a fastening ring.
  • the coil bobbin CB has a plurality of, for example, four coil support portions CH and a pair of recessed non-circular cross-sections at both axial ends of each of the coil support portions CH along the axial direction of the outer surface thereof.
  • Part BN is provided.
  • a pair of feeder line receiving grooves G1, G2 and a communication hole H are formed at the joint of the pair of pobin component pieces CB1, CB2.
  • a pair of feeder line receiving grooves Gl and G2 are formed in one of the pobbin constituent pieces CB1, and a communication hole H is formed in the other bobbin constituent piece CB2.
  • the coil support portion CH has a circular cross section, and supports the induction coil IC wound around the outer surface thereof.
  • ends e formed at both ends of the induction coil IC are bent and, as shown in FIG. 3, enter a pair of recessed non-circular cross-sections BN adjacent to the coil support CH. .
  • the receding non-circular cross section BN is formed by linearly pressing a part of the circular cross section of the coil bobbin CB. Further, as shown in FIG. 5, a pair of recessed non-circular cross-sections BN arranged at both ends in the axial direction of the coil support CH are dispersedly arranged in the upper and lower parts of the figure.
  • the communication hole H opens into the receding non-circular cross section BN. And feeding The end of the connection terminal JC connected to the lines FC 1 and FC 2 is exposed from the communication hole H and is exposed in the receding non-circular cross section BN.
  • the high-frequency power supply HFS is composed of a low-frequency power supply AS, a DC power supply RDC, a high-frequency generator HFI, and a matching circuit MC.
  • the low-frequency AC power supply AS is, for example, a 100 V commercial AC power supply.
  • the DC power supply R DC consists of a rectifier circuit, and has an input terminal connected to the low-frequency AC power supply AS, converts the low-frequency AC voltage into a non-smoothed DC voltage, and outputs it from the DC output terminal.
  • the high-frequency generator HFI consists of a high-frequency filter HFF, a variable-frequency high-frequency oscillator OSC, a driving circuit DC, a half-bridge inverter main circuit HBI, and a load circuit LC.
  • the high-frequency filter HF F includes a pair of inductors L 1 and L 2 connected in series to both lines and a pair of capacitors C l and C 2 connected between the two lines before and after the pair of inductors L 1 and L 2, respectively. It is interposed between the DC power supply RDC and the half-bridge type inverter main circuit HBI described later to prevent high frequency from flowing to the low-frequency AC power supply AS side.
  • the high-frequency oscillator OSC is of a variable oscillation frequency type, is controlled by an external signal source OSS described later, generates a high-frequency excitation signal of a variable frequency, and inputs it to the drive circuit DC.
  • the drive circuit DC is composed of a preamplifier and amplifies the high-frequency signal sent from the high-frequency oscillator OSC to output a drive signal.
  • the half-bridge type inverter main circuit HBI is connected in series between the DC power supply RDC output terminals, and is excited by the drive signal of the drive circuit DC to alternately switch between the pair of M0SFETs Q1, Q2 and Q2.
  • a capacitor C 3 and C 4 connected in parallel to a pair of MOSFETs Q 1 and Q 2, which convert the DC output of the DC power supply RDC into a nearly square wave high frequency.
  • Capacitors C3 and C4 perform a high frequency bypass operation during inverter operation.
  • the load circuit LC includes a DC power capacitor C5, an inductor L3, and a matching circuit MC described later.
  • the DC cut capacitor C5 prevents a DC component from flowing into the load circuit LC from the DC power supply DC side via the pair of MOSFETs Q1 and Q2.
  • the inductor L3 and the matching circuit MC form a series resonance circuit, and shape the high-frequency voltage applied to the induction coil IC into a sine wave. Each induction coil IC is energized by the waveform-shaped high-frequency voltage.
  • the matching circuit MC is an impedance conversion circuit composed of a capacitor C6 in series with a high-frequency output line and a capacitor C5 in parallel.
  • the matching circuit MC matches the impedance of the load seen from the high-frequency generator HFI and the matching circuit MC to transmit power. Works to increase efficiency.
  • the high-frequency generator HFS supplies a high-frequency output in parallel to a plurality of induction coils IC via a pair of feeder lines FC1 and FC2. Each induction coil IC is excited to generate a high-frequency magnetic field. Then, the generated magnetic flux passes through the coil bobbin CB and interlinks with the secondary coil ws of the heating roller HR. Therefore, in the secondary coil ws, the induced current flows in the circumferential direction of the heating roller HR, and the equivalent secondary resistance R generates heat. As a result, the heating roller HR generates heat and heats up uniformly and rapidly.
  • each of the induction coil ICs has a pair of supply terminals by connecting its ends e to the connection terminal JC in a pair of receding non-circular cross sections BN of the coil bobbin CB. Since it is connected to the electric wires FC1 and FC2, there is no portion that protrudes outward from the outer peripheral surface of the induction coil IC. Therefore, the induction coil IC is connected to the inner surface of the heating roller HR. Can be arranged. Therefore, the magnetic coupling between the heating roller HR and the induction coil IC can be strengthened.
  • FIGS. 7 to 17 Another embodiment for implementing the induction heating roller device of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 17.
  • the same parts as those of FIG. 1 to FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • FIG. 1 A second embodiment for implementing the induction heating roller device of the present invention is shown in FIG.
  • This embodiment is different from the first embodiment in the structure of the retracted non-circular cross section NB of the coil bobbin CB. That is, the receding non-circular cross section BN is formed by recessing a part of the circular section of the coil bobbin CB.
  • FIGS. 8 and 9 show a third embodiment for implementing the induction heating roller device of the present invention. This embodiment is different from the preceding embodiments in which the structure of the coil supporting portion CH and the receding non-circular cross-sectional portion NB of the coil bobbin CB is preceding.
  • the coil support portion CH has a part of a circular cross section parallelly urged in the vertically symmetric position in the figure. Therefore, although the coil supporting portion CH has a sectional shape like a drum drum, the basic shape is circular, and the circular cross section supports the induction coil IC, so that the support is reliable. In the present embodiment, since a part of the circular cross section is linearly urged over the entire length of the coil bobbin CB in the axial direction, the portion opposing both ends of the induction coil supported by the coil support CH. Functions as the recessed non-circular cross section NB. It should be noted that the dotted line in the figure indicates a circular contour portion before the recessed non-circular cross section NB is formed by cutting, and thus a boundary line of the receded non-circular cross section NB.
  • FIG. 10 shows a fourth embodiment for implementing the induction heating roller device of the present invention.
  • This form consists of six retracted non-circles formed on the coil bobbin CB
  • the position of the cross section NB is different. That is, six recessed non-circular cross sections NB are 60 around the axis of the coil bobbin CB. Are arranged at equal angles.
  • six power supply lines are provided at positions close to the outer surface side from the center axis in the coil bobbin CB corresponding to each connection terminal JC.
  • At least three induction coils can be arranged so as to be electrically insulated from each other. Also, when one end of a plurality of induction coils is commonly connected to a single power supply line, at least five induction coils can be arranged to be switchable.
  • FIG. 1 A fourth embodiment for implementing the induction heating roller device of the present invention is shown in FIG.
  • the coil bobbin CB is similar to that in the third embodiment shown in FIGS. 8 and 9, but the configuration of the feeder line is different.
  • the retreating non-circular cross-section NB has a length in FIG. 11 (c) along the entire axial length of the coil bobbin CB. It is formed in two rows by cutting the left and right parts of the circular part linearly.
  • the power supply line is provided with four FC1 to FC4.
  • three feeder lines F C1 to F C3 are arranged on the upper retreating non-circular cross section NB side as shown in Fig. 11 (a).
  • the feeder lines FC1 to FC3 extend in the axial direction while being separated from each other, and each of the feeder lines FC1 to FC3 has a total of six connection terminals JC1 to JC32 arranged in a straight line. I have.
  • the remaining power supply line F C4 is disposed on the lower retreating non-circular cross-section BN side and extends linearly in the axial direction.
  • the three connection terminals J C41 to J C43 are arranged in a straight line.
  • the induction coil has six ICs 1 ⁇ : 1 C 6 as shown in Fig. 12 so that 1 C 6 is connected between feed lines FC 4 and FC 1 ⁇ FC 3 Connection terminals to be connected JC11-: Connected between IC43.
  • six induction coils IC1 to IC6 are dispersedly arranged in the axial direction of the coil bobbin CB. Further, since the induction coils IC1, IC3, and IC5 and IC2, IC4, and IC6 are wound in opposite directions, magnetic flux is generated in the same direction.
  • FIGS. 13 and 14 A fifth embodiment for implementing the induction heating roller device of the present invention is shown in FIGS. 13 and 14.
  • the retracted non-circular cross section NB of the coil bobbin CB is to linearly force only a part on the right side of the drawing over the entire length.
  • a pair of feeder lines FC 1 and FC 2 are both arranged corresponding to a single receding non-circular cross section NB.
  • the power supply line F C1 has connection terminals J C 11, J C 12, and J C 13.
  • the power supply line F C2 has connection terminals J C 21, J C 22, and J C 23.
  • the connection terminals JC11, JC12, JC13 and the connection terminals JC21, JC22, JC23 are arranged alternately, linearly, and in an insulating relationship with each other.
  • the three induction coils I C1 to I C3 are used.
  • the induction coil I C1 is connected between the connection terminal J C 11 and the connection terminal J C 21.
  • an induction coil IC2 is connected between the connection terminal JC12 and the connection terminal JC22, and an induction coil IC3 is connected between the connection terminal JC13 and the connection terminal JC23.
  • induction coils I C1 to I C3 are connected in parallel between the pair of power supply lines F C1 and F C2.
  • FIG. 15 shows a sixth embodiment for implementing the induction heating roller device of the present invention.
  • the connection terminal JC can be protruded and retracted from the coil bobbin CB.
  • the coil bobbin CB is connected to the housing portion r of the connection terminal JC and the It has a pair of locking recesses st1, st2.
  • connection terminal J C has a locking spring sp at its base.
  • the tip of the locking spring s P is formed in a semicircular or hemispherical shape so that it can be easily engaged with and disengaged from the locking concave portions st 1 and st 2.
  • connection terminal JC protrudes out of the coil bobbin CB as shown in FIG. Easy to connect the ends.
  • the locking spring sp is engaged with the locking recess st1.
  • connection terminal JC When the connection terminal JC is pressed down after the induction coil is connected, the engagement between the locking spring sp and the locking recess st1 is released, and the locking spring sp is further pressed down. Engage. In this state, the connection terminal J C sinks into the inside of the coil bobbin CB, and its upper surface is substantially flush with the surface of the coil bobbin CB.
  • connection terminal JC is urged by the coil spring cs so that the connection terminal JC can protrude and retract from the coil pobin CB.
  • the coil bobbin CB has the concave portion r for accommodating the connection terminal JC.
  • connection terminal J C is disposed so as to be able to protrude and retract within the accommodation recess r via a coil spring c s.
  • connection terminal JC always projects from the coil bobbin CB by the coil spring cs.
  • an induction coil (not shown) is connected to the connection terminal JC, it is pushed down by the shape retention of the induction coil and immersed in the recess r of the coil bobbin CB.
  • FIG. 8 An eighth embodiment for implementing the induction heating roller device of the present invention is shown in FIG.
  • connection terminal JC is pushed up by the base member sm. That is, the coil bobbin CB includes the accommodation recess r for the connection terminal JC.
  • connection terminal J C is pushed up into the accommodation recess r via the base member sm.
  • connection terminal JC is pushed up by the base member sm and always projects from the coil pobin CB.
  • the connection terminal JC is pushed down by the shape-retaining property of the induction coil and is immersed in the concave portion r of the coil bobbin CB.
  • 31 is a reading device
  • 32 is an image forming means
  • 33 is a fixing device
  • 34 is an image forming device case.
  • the reading device 31 optically reads a base paper to form an image signal.
  • the image forming means 32 forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum 32a based on the image signal, attaches toner to the electrostatic latent image to form a reverse image, and records this on paper or the like.
  • the image is transferred to a medium to form an image.
  • the fixing device 33 includes an induction heating roller device 21, a pressure roller 22, and a pedestal 25.
  • the induction heating roller device 21 uses the first embodiment of the induction heating roller device shown in FIGS. 1 to 5. However, each of the induction heating roller devices shown in FIGS. 6 to 17 can be used.
  • the pressure roller 22 is disposed in pressure contact with the heating roller HR of the induction heating roller device 21, and conveys the recording medium 23 with a narrow pressure therebetween.
  • the image is formed on the recording medium 23 by attaching the toner 24 to the surface thereof.
  • the gantry 25 mounts the above-described components (excluding the recording medium 23) in a predetermined positional relationship.
  • the fixing device records that the toner 24 adheres to form an image.
  • the recording medium 23 is inserted between the heating roller HR and the pressure roller 22 of the induction heating roller device 21 and transported, and the toner 24 is heated and melted by the heat of the heating roller HR. Heat fixing is performed.
  • the image forming apparatus case 34 houses the above-mentioned respective components 31 to 33, and includes a transport device, a power supply device, and a control device.

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Abstract

誘導加熱ローラ装置は、画像形成装置のトナー画像を加熱して定着するのに有用であり、加熱ローラHRの内部に収納した誘導コイルICが高周波電源HFSにより給電線FC1、FC2を介して付勢され、発生した磁束が加熱ローラHRの2次巻線に鎖交して加熱ローラが発熱する。誘導コイルICのコイルボビンCBは、コイル支持部CHおよび後退非円形断面部NBを備え、誘導コイルICは、コイル支持部CHに支持され、かつ、その端部が後退非円形断面部NBに配置され、前記給電線FC1、FC2は、前記コイルボビンCB内に軸方向に延在し、後退非円形断面部NBにおいて誘導コイルICの端部に接続する。

Description

明 細 書 誘導加熱ローラ装置および画像形成装置 技術分野
本発明は、 誘導加熱ローラ装置およびこれを備えた画像形成装置に関 する。 背景技術
トナー画像を熱定着するために、 従来からハロゲン電球を熱源として 用いた加熱ローラが用いられているが、 効率が悪く、 大電力を必要とす る不具合がある。 そこで、 誘導加熱方式を導入してこの問題を解決しよ うと開発が行われている。
本発明者らは、 先に誘導コイルに空芯トランス結合する回転可能に支 持される中空構造からなる加熱ローラの 2次側抵抗値を 2次リァクタン スにほぼ等しい閉回路に形成することにより、 誘導コイルから加熱ロー ラへの電力伝達効率が高くなり、 加熱ローラを効率よく加熱できる著し い効果の得られる トランス結合形の発明をなした。 この発明は、 本件出 願人により出願されている(特開 2 0 0 2— 2 2 2 6 · 8 9号公報参照。)。 この発明によれば、 加熱ローラを誘導加熱する際に著しい省電力を図る とともに、 熱定着を高速化することが容易になった。 また、 加熱ローラ の軸方向に分散した複数の誘導コイルを並列的に配設することも上記公 開公報の中に開示されている。 これにより、 加熱ローラをその軸方向に 均一に加熱できるとともに、 所要の高周波電力を投入して迅速な加熱を 行うことができる。
ところで、 各誘導コイルに高周波電力を供給するには、 加熱ローラの 内部においてその軸方向に沿って延在して誘導コイルに接続する給電線 を介して行うのが実際的である。 また、 誘導コイルを支持するのにコィ ルポビンを用いるのが一般的であるが、 この場合、 給電線をコイルボビ ンの内部に延在させるのがよい。 そして、 給電線と誘導コイルとの間を 所要に溶接などにより接続する。
一方、 複写機、 プリンタなどの画像形成手段においては、 画像を形成 する用紙のサイズを複数種選択可能にしているものが多い。 このような 機能に対応させるには、 加熱ローラの軸方向に沿って複数の誘導コイル を配設して、 用紙サイズに応じて励磁する誘導コイルを選択して付勢す ればよい。 .
前述したトランス結合方式においては、 加熱ローラに対する誘導コィ ルの好適な構成として、 複数の誘導コイルを加熱ローラの軸方向に分散 して配置し、 かつ、 誘導コイルを選択的に駆動することにより、 加熱口 ーラの加熱領域を軸方向に可変にすることができ、 このような構成は前 記公開公報に記載されている。 これによつて上記の用紙サイズに対する 要求に応えるとともに、 必要な領域のみを加熱して電力の無駄な消費を 回避することができる。
ところで、 加熱ローラをトランス結合方式の誘導加熱により実現しよ うとする場合、加熱ローラと誘導コイルとの間の磁気結合を高めるには、 両者間の距離をなるベく短くすることが望ましい。 しかしながら、 誘導 コイルと給電線との接続のための溶接などによる結合部位が誘導コイル より外側に突出すると、 加熱ローラと誘導コイルとの間の距離を所望の 程度まで短くできない。 発明の開示
本発明は、 加熱ローラと誘導コイルとの間の距離を所望の程度まで短 くできる誘導コイルと給電線との接続構造を備えた誘導加熱ローラ装置 およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 また、 本発明は、 加えて誘導コイルの支持を良好に行うようにした誘 導加熱ローラ装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することを他 の目的とする。
さらに、 本発明は、 加えて加熱ローラの加熱領域を切り換え可能にし た誘導加熱ローラ装置およびこれを備えた画像形成装置を提供すること を他の目的とする。
さらにまた、 本発明は、 加えて新規な構造のコイルポビンを備えた誘 導加熱ローラ装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することを他 の目的とする。
請求の範囲 1に規定した発明によれば、 誘導加熱ローラ装置は、 後 記誘導コイルに磁気結合して誘導電流により発熱する加熱ローラと ;基 本形が断面円形のコイル支持部およびコィル支持部に隣接した位置にお いて円形断面の輪郭より内側へ後退した後退非円形断面部を備えたコィ' ルボビンと;円形に卷回されてコイルポビンのコイル支持部に支持され、 かつ、 端部が後退非円形断面部に配置されると、ともに、 加熱ローラの内 部に配設される誘導コイルと ; コイルボビンの内部においてその軸方向 に延在し、 かつ、 誘導コイルの端部に接続してその接続部がコイルポビ ンの後退非円形断面部内に配置された状態で誘導コイルに給電するよう に配設された給電線と ;給電線を経由して複数の誘導コイルに高周波電 力を供給する高周波電源と ; を具備していることを特徴としている。 請求の範囲 1に規定した本発明およびその他の請求の範囲に規定する 発明において、 特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次に よる。
く加熱ローラについて > 加熱ローラは、 モータなどの動力源によ り駆動されて回転し、 かつ、 後記誘導コイルに磁気結合して誘導電流に よるジュール発熱を行う。 そのために、 加熱ローラは、 周回方向に閉回 路を形成した 2次コイルを備えていて、 この 2次コイルが誘導コイルと 磁気結合、 例えば空芯トランス結合する。 後者の場合、 閉回路の 2次側 抵抗値は、 2次コイルの 2次リァクタンスとほぼ等しい値を有している。 なお、 2次側抵抗値と 2次リ アクタンスとが ,「ほぼ等しい」 とは、 2次 側抵抗値を R a と し、 2次リ アクタンスを X a と し、 かつ、 a = R a Z X a と したとき、 数式 1を満足する範囲とする。 なお、 数式条件を規定 する理由については本発明者によりなされた前記公開公報に開示されて いる。また、 2次側抵抗値 R aは、測定により求めることが可能である。 2次リアクタンス X aは、計算により求めることが可能である。さらに、 は、 好適には 0 . 2 5〜 4倍の範囲、 最適には 0 . 5〜 2倍の範囲で ある。
(数式 1) 0 . 1 < α < 1 0
また、 加熱ローラは、 2次コイルを単一または複数配設することがで きる。 複数の 2次コイルを配設する場合、 それらを加熱ローラの軸方向 に分散して配設することが望ましい。 2次コイルを支持するために、 絶 縁性物や金属からなるローラ基体を用いることができる。 そして、 ロー ラ基体の外面、 内面またはローラ基体の内部に 2次コイルを配設するこ とができる。
さらに、 本発明によれば、 所望により、 加熱ローラを被加熱体のサイ ズに応じて複数の長さの加熱領域が形成されるように構成することがで きる。 すなわち、 加熱ローラをトナー画像の定着などのために利用する 場合、 用紙サイズに応じて加熱領域を変化させるように構成される。 加 熱領域の変化は、 後述する誘導コイルとの協働によるものである。 トナ 一画像定着の場合を例と して加熱領域を説明する。 例えば A 4サイズ用 紙の トナー画像を定着する場合、 用紙を縦置きにして定着させるのと、 横置きにするのとでは、 必要な加熱領域の長さが異なる。 また、 例えば A 4サイズ用紙を定着する場合と、 B 4サイズ用紙とでも加熱領域幅が 異なる。 一方、 定着に必要な加熱領域以外の領域まで発熱させるのは電 力の無駄であり、 回避しなければならない。 他方、 必要な加熱領域内に おいては、 均一な発熱が必要になる。 また、 2つの異なる加熱領域であ つても、 いずれの領域に対しても共通に寄与する共通加熱部位と、 それ ぞれの加熱領域に対してのみ寄与する単独加熱部位とに分けることがで きる。 さらに、 共通加熱部位と単独加熱部位との配置の態様は、 共通加 熱部位を左右いずれか一方に片寄せして、 単独加熱部位をいずれか他方 に寄せて配置する態様と、 共通加熱部位を中央に配置して、 その左右に 単独加熱部位を配置する態様とがある。 本発明においては、 上記のいず れにも対応するように構成することが可能である。
さらにまた、 加熱ローラの 2次コイルを導体層、 導電線および導電板 などの導電体をもって形成することができる。 導体層は、 所望の 2次側 抵抗値を得るために、 以下の材料および製造方法を採用することができ る。 厚膜形成法 (塗布 +焼成) により形成する場合には、 A g、 A g + P d、 A u、 P t、 R u 0 2および Cからなるグループから選択した材 料を用いるのがよい。 塗布方法としては、 スク リーン印刷法、 ロールコ 一ター法およびスプレー法などを用いることができる。 これに対して、 めっき、 蒸着またはスパッタ リ ング法により形成する場合には、 A u、 A g、 N iおよび C u + ( A u、 A g ) のグループから選択した材料を 用いるのがよい。 導電線および導電板は、 C u、 A 1 などを用いること ができる。 なお、 C u、 A 1 の場合は、 酸化を防止するために、 防鲭被 膜を表面に形成するのが好ましい。また、 ローラ基体を F eや S U S (ス テンレス鋼) で構成する場合、 ローラ基体の表面層が高周波の表皮効果 によって 2次コイルとして作用する。 したがって、 上記のような格別の 2次コイルを配設しなくてもよい。 しかし、 この場合であっても、 要す ればローラ基体とは別に 2次コイルを配設することができる。 なお、 F eや S U Sからなるローラ基体を用いる場合においても、 表面に亜鉛被 膜などの防鲭皮膜を形成することができる。 次に、 より一層実際的な加熱ローラを得るために、 必要に応じて以下 の構成を付加することが許容される。
1 ローラ基体について
2次コイルを支持するために、 絶縁性物質からなるローラ基体を用い ることができる。 この場合、 2次コイルは、 ローラ基体の外面、 内面ま たは内部に配設することができる。 絶縁性のローラ基体は、 セラミ ック スまたはガラスを用いて形成することができる。 そして、 ローラ基体の 耐熱性、 強い衝撃性および機械的強度などを考慮して、 例えば以下の材 料を用いることができる。 セラミ ックスとしては、 例えばアルミナ、 ム ライ ト、 窒化アルミニウムおよぴ窒化ケィ素などである。 ガラスと して は、 例えば結晶化ガラス、 石英ガラスおよびパイレックス (登録商標) などである。
2 熱拡散層について
熱拡散層は、 加熱ローラの軸方向における温度の均整度を向上するた めの手段と して、 必要に応じて導体層の上側に配設することができる。 このために、 熱拡散層は、 加熱ローラの軸方向への熱伝導が良好な物質 を用いるのがよい。 熱伝導率の高い物質は、 C u、 A l 、 A u、 A gお よび P tなど導電率の高い金属に多く見られる。 しかし、 熱拡散層は、 導体層の材料に対して同等以上の熱伝導率を有していればよい。 したが つて、 熱拡散層は、 導体層と同一材料であってもよい。
また、 熱拡散層が導電性物質からなる場合、 導体層と導電的に接触し ていてもよいが、 絶縁膜を介して配設することにより、 放射ノイズの輻 射を遮断する作用をも奏する。 なお、 高周波磁界は、 熱拡散層まで作用 しないので、 熱拡散層には発熱に寄与するほどの 2次電流は誘起されな い。
3 保護層について
保護層は、 加熱ローラの機械的保護および電気絶縁、 あるいは弹性接 触性またはトナー離れ性向上のために、 必要に応じて配設することがで きる。 前者のための保護層の構成材料と しては、 ガラスを、 また後者の ための保護層の構成材料としては合成樹脂を、 それぞれ用いることがで きる。 ガラスと しては、 ホウケィ酸亜鉛系ガラス、 ホウケィ酸鉛系ガラ ス、 ホウケィ酸系ガラスおよびアルミノシリケー ト系ガラスからなるグ ループの中から選択して用いることができる。 また、 後者としては、 シ リ コーン樹脂、 フッ素樹脂、 ポリイ ミ ド樹脂 +フッ素樹脂およびポリア ミ ド +フッ素樹脂からなるグループの中から選択して用いることができ る。 なお、 ポリイミ ド樹脂 +フッ素樹脂およびポリアミ ド +フッ素樹脂 の場合、 フッ素樹脂が外側に配設される。
4 加熱ローラの形状について
所望により加熱ローラにクラゥンを形成することができる。 クラウン としては、 鼓形および樽形のいずれであってもよい。
5 加熱ローラの回転機構について
加熱ローラを回転するための機構は、 既知の構成を適宜選択して採用 することができる。 なお、 トナー画像を熱定着する場合には、 加熱ロー ラと正対して加圧ローラを配設して、 両ローラの間を トナー画像が形成 された記録媒体が通過する際に加熱されて トナーが記録媒体に融着する ように構成することができる。
くコイルボビンについて > コイルボビンは、 後述する誘導コイル および給電線を所定の位置に支持してュニッ ト化する手段である。 本発 明において、 コイルボビンは、 基本形が断面円形のコイル支持部と、 コ ィル支持部に隣接した位置において円形断面の輪郭より内側へ後退した 後退非円形断面部とを備えている。 また、 コイルボビンは、 加熱ローラ に対して静止した状態で加熱ローラの内部に配設されるのが好ましい。 しかし、 所望により、 加熱ローラの内部で回転するように配設すること も許容される。 この場合、 コイルボビンは、 加熱ローラと一緒に回転す なわち従動してもよいし、 加熱ローラとは別に回転してもよい。
上記コイル支持部は、 その周囲に誘導コイルを支持する手段であり、 その断面形状の基本形が断面円形である。 なお、 「基本形」 とは、 誘導コ ィルを支持するのに寄与している部分の形状をいい、 本発明においては それが断面円形であるが、 完全な円形であってもよいし、 円形の一部が 欠落していてもよい。 例えば、 断面円形の一部が欠落して後述する後退 非円形断面部になっていてもよい。
上記後退非円形断面部は、 その表面が円形断面の輪郭より内側へ後退 した位置にあり、 円形断面の一部を直線的に、 換言すれば円形の部分が 弧となり、 直線の部分が弧に対して弦となるように除去したり、 円周の —部を凹陥させたりするなどにより、 これを形成することができる。 そ して、 この後退非円形断面部と円形断面の仮想の輪郭線との間に空間が 形成されるので、 その空間内に誘導コイルと給電線との接続部を配置す ることが可能になる。
また、 コイルボビンは、 絶縁性、 耐熱性おょぴ耐久性に優れた材料、 例えばガラス、 セラミ ックスまたは耐熱性合成樹脂などを用いて構成さ れているのが望ましい。 そして、 全体が一体成形されていたり、 複数の ボビン構成片を組み合わせて構成されていたりすることができる。 この 場合の好ましい構成によれば、 コイルポビンは、 軸方向に二分割された ボビン構成片により構成され、 接着または機械的な嵌合により組み合わ されることによって一体化されている。
さらに、 給電線をコイルボビンの内部に収納するために、 上記ボビン 構成片に給電線収納溝を形成することができる。 また、 給電線収納溝と しては、 導電線条収納溝と連通孔とを形成することができる。 導電線条 収納溝は、 軸方向に延在して形成されていて、 給電線の導電線条を収納 する。 連通孔は、 導電線条収納溝とコイルボビンの外面との間をと連絡 するように形成され、 その内部に給電線の接続端子を収納する。 なお、 ' 給電線は、 後述するように導電線条と接続端子を備えていて、 接続端子 が導電線条から直交する方向に突出して全体として櫛刃状をなしている。 また、 給電線収容溝は、 その内部に収納する給電線の数に応じて一つの ポビン構成片に一つまたは複数形成することができる。 さらに、 複数の コイル構成片を一体化させてコイルボビンを形成したときに、 その内部 に収納される複数の給電線の間に所要の絶縁距離が確保されるようにコ ィルボビンを構成する。 以上のように構成すれば、 ボビン構成片の間に 給電線の導電線条および接続端子を挟持することができて、 それらの支 持が容易になる。
さらに、 所望によりコイルボビンに付設することが許容されるその他 の構成について以下説明する。
( 1 ) 卷溝: コイルボビンの外面に誘導コイルを支持する場合、 整列 卷の状態で誘導コイルを支持するために、 コイルボビンの外面に卷溝を 形成することができる。
( 2 ) 絶縁鍔: コイルポビンの外面に誘導コイルを支持する場合、 複 数の誘導コイルを接近して配置するとともに、 所要の絶縁距離を確保す るために、 隣接する一対の誘導コイル間に絶縁鍔を形成することができ る。
<誘導コイルについて > 本発明において、 「誘導コイル」 は、 そこ から発生する磁界を加熱ローラに鎖交させて加熱ローラに 2次電流を誘 起させ、 かつ、 ジュール発熱を発生させることで加熱ローラを所要に加 熱するための手段である。 また、 誘導コイルは、 その数が一つまたは複 数であり、 そのいずれであっても加熱ローラの内部に収納され、 かつ、 その軸方向に沿って延在するようにコイルボビンの主としてコイル支持 部に支持されている。 なお、 誘導コイルが複数の場合には、 それらが軸 方向に分散してコイルボビンに支持される。 さらに、 誘導コイルは、 後 述する給電線を経由して直接または整合回路などを介して高周波電源か ら駆動、 換言すれば付勢すなわち励磁されるとともに、 加熱ローラに磁 気結合、 例えば空芯トランス結合する。 さらにまた、 誘導コイルは、 回 転する加熱ローラに対して静止しているのが好ましい。 しかし、 所望に より、 加熱ローラと一緒に、 または別に回転するように構成されていて もよい。 なお、 回転する場合には、 高周波電源と誘導コイルとの間に回 転集電機構を介在すればよい。 また、 「空芯トランス結合」 とは、 完全な 空芯のトランス結合だけでなく、 実質的に空芯とみなせる トランス結合 の場合を含む意味である。 しかし、 要すれば、 渦電流損加熱方式の電磁 結合であってもよい。
誘導コイルの端部は、 後述するようにコイルポビンの後退非円形断面 部が形成する空間内において給電線に接続するために、 コイルの環の内 部に向かうように折り曲げるのがよい。 しかし、 要すれば、 コイルの環 とほぼ同じ位置に止まるように形成することができる。 ただし、 この場 合には、 給電線との接続部が後退非円形断面部の内部に配置されてコィ ルの環の外側へ実質的に突出しないような配慮を要する。
また、 複数の誘導コイルを用いる場合、 各誘導コイルは、 個々にまた はグループ分けして個別の高周波電源に接続することができる。 グルー プ分けする場合、 複数の誘導コイルを並列接続して一つのグループにす ることができる。
さらに、 複数の誘導コイルは、 その軸方向の長さ、 したがって巻数が 一定であってもよいし、 相違してもよい。 誘導コイルに供給される高周 波電力は、 高周波電源を共通にしている場合、 高周波電圧の印加時間に 概ね比例的になる。 これに対して、 加熱ローラの温度上昇は、 誘導コィ ルに投入される高周波電力の誘導コイル単位長当たりの大きさに左右さ れる。 したがって、 高周波電圧の印加時間が同じ場合、 相対的に長い誘 導コイルは、 相対的に短い誘導コイルに比較して温度上昇が遅くなる。 そこで、 長短複数の誘導コイルを切り替えながらそれぞれが対向する加 熱ローラの領域を同じ温度で、 しかも、 迅速に加熱する場合には、 高周 波電圧の印加時間を誘導コイルの長さにほぼ比例的に変化させればよい。 これらの制御は、 後述する誘導コイル選択手段によって行うように構成 することができる。
<給電線について > 給電線は、 加熱ローラの内部に配設された誘 ,導コイルに高周波電力を供給するための導電路であって、 コイルボビン の内部においてその軸方向に延在するとともに、 端部が加熱ローラから 外部へ延在して直接または間接的に高周波電源に接続する。 単一の誘導 コイルを配設する場合または複数の誘導コイルを並列接続する場合には、 一対の給電線または単一の給電線が用いられる。 後者の場合、 誘導コィ ルの一端を給電線に接続し、 他端を接地することで他方の給電線を省略 することができる。 これに対して、 加熱ローラの外部に配置された誘導 コイル選択手段を介して複数の誘導コイルが並列接続する場合または複 数の高周波出力端に接続して選択的に付勢される場合、 誘導コイルは、 少なく ともその一端側を切り換え単位ごとに異なる給電線に接続する必 要がある。 したがって、 この場合、 誘導コイルは、 少なく とも 3つ以上 の給電線が必要になる。 なお、 共通電位になる誘導コイルの端部は、 こ れを接地することで給電線の使用を省略することができる。
本発明において、 給電線と誘導コイルの端部との接続は、 溶接、 蠟付 け、 加締め付けなど既知の種々の接続手段を選択的に用いて行うことが できるが、 その接続部がコイルボビンの後退非円形断面部の内部に配置 されるように行われる。
また、 給電線は、 導電線条および接続端子を備えている。 上記導電線 条は、 コイルボビンの内側において、 その軸方向に沿って延在する。 こ の場合、 導電線条と軸との間の離間距離の大小は問わないが、 好適には なるべく軸から離間した、 したがって誘導コイルに接近した位置におい て延在するのがよい。 給電線の導電線条を誘導コイルの内部に通線する 場合、 導電線条が誘導コイルの中心軸に近いと、 導電線条と鎖交する磁 束が多くなるために、 導電線条の内部に渦流損が生じて電力伝達効率が 低下するので、 好ましくない。 これに対して、 上記のように構成するこ とにより、鎖交磁束が少なくなるので、電力伝達効率の低下が低減する。 なお、 給電線の導電線条でコイルボビンから外部へ露出する部分には、 高周波電源側へ接続するための電源端子を備えていることが許容される。 上記接続端子は、 誘導コイルと給電線とを接続して接続部を形成する ために配設されている。 また、 接続端子は、 コイルボビンの軸方向に延 在する導電線条からほぼ直交するように分岐されている。 したがって、 接続端子は、 給電線に接続する誘導コイルの数に応じた数が少なく とも 配設される。 さらに、 接続端子は、 誘導コイルとの接続の態様に応じて 適当な構造であることが許容される。 すなわち、 コイルポビンの後退非 円形断面部が形成する空間内において誘導コイルの端部と溶接する場合、 接続端子は、 その先端部が少なく とも溶接時において連通孔から外部へ 突出するように構成されている。 さらに、 接続端子の先端部は、 外部へ 突出した状態をそのまま維持する構成および溶接などによる接続後にコ ィルボビンの内部へ没入可能な構成など適当な構成を採用することがで きる。 なお、 前者の場合、 誘導コイルと加熱ローラとの距離をなるベく 小さくするために、 コイルボビンの後退非円形断面部からの接続端子の 突出量を最小限に止めるべきである。
<高周波電源について > 高周波電源は、 誘導コイルを付勢するた めに、 高周波電力を発生して、 誘導コイルに供給する。 また、 高周波電 源は、 その出力周波数 (またはその範囲) が基本的に限定されるもので はないが、 空芯トランス結合方式の場合は 1 M H z以上の高周波を出力 するように構成されていると効果的である。 なぜなら、 1 M H z以上の 高周波にすることにより、 導誘コイルの Qを大きく して電力伝達効率を より一層高くすることが可能になるからである。 電力伝達効率が高くな ると、加熱の総合効率が高くなり、省電力を図ることができる。 しかし、 実際には 1 5 M H z以下の周波数にすることにより、 放射ノィズの問題 をなるベく回避しゃすくすることができる。なお、適合する能動素子(例 えば、 後述するように MOSFETを用いることができる。) の経済性および 高周波ノイズ抑制の容易性などの観点からは、 好適には l〜4 M H zで ある。 さらに、 本発明は、 渦電流結合方式 (渦電流加熱方式) であって もよいが、 その場合には、 2 0〜 1 0 0 k H zの範囲の周波数が好適で める。
また、 高周波を発生させるには、 直流または低周波交流を直接または 間接的に半導体スィツチ素子などの能動素子を用いて高周波に変換する のが実際的である。 低周波交流から高周波電力を得るには、 整流手段を 用いていったん低周波交流を直流に変換するのがよい。 直流は、 平滑回 路を用いて形成した平滑化直流でもよいし、非平滑直流であってもよレ、。 直流を高周波に変換するには、 増幅器およびィンバータなどの回路要素 を用いることができる。 増幅器としては、 例えば電力変換効率の高い D 級増幅器や E級増幅器などを用いることができる。 また、 ハーフブリ ツ ジ形ィンバータなどを用いることもできる。さらに、能動素子としては、 高周波特性に優れている MOSFETが好適である。複数の高周波電源回路を 並列的に接続して、 各高周波電源回路の高周波出力を合成してから誘導 コイルに印加するように構成することができる。 これにより、 所望の電 力でありながら各高周波電源回路の出力を小さくてよいから、 能動素子 に MOSFETを用いて、 廉価に効率よく高周波を発生することができる。 さらに、 高周波電源は、 複数の誘導コイルに対して共通に高周波電力 を供給するように配設することができる。 しかし、 要すれば、 誘導コィ ルに対してそれぞれ個別に、 またはグループ化して複数の高周波電源を • 配設することも許容される。
さらにまた、 高周波電源の出力周波数は、 一定であってもよいし、 可 変であってもよい。
<本発明の作用および効果について > 本発明においては、 以上説 明したように構成されていることにより、 以下の作用、 効果を奏する。 すなわち、 誘導コイルと給電線との接続部が後退非円形断面部内に配 置されているので、 誘導コイルと加熱ローラとを接近させてそれらの間 の磁気結合を強めることができるため、 誘導コイルから加熱ローラへの 電力伝達効率を高くすることができる。
したがって、 請求の範囲 1の発明によれば、 加熱ローラと誘導コイル との間の距離を短く して磁気結合を強めて電力伝達効率を高く した誘導 加熱ローラ装置を提供することができる。
<本発明におけるその他の構成について > 本発明の必須構成要件 ではないが、 所望により以下の構成を選択的に実施することにより、 さ らに効果的な誘導加熱ローラ装置を得ることができる。
1 誘導コイル選択手段 誘導コイル選択手段は、 高周波電源およ び誘導コイルの間に介在して高周波電源の高周波出力を所望の誘導コィ ルに対して選択的に供給するように制御する手段であり、 加熱ローラの 加熱領域を切り換えるときに効果的である。 誘導コイル選択手段は、 例 えばフィルタ手段、 共振回路またはスィツチ手段などによって構成する ことができる。 複数の誘導コイルのうち常時高周波電力を供給しておき たい誘導コイルが一つまたは複数あれば、 当該誘導コイルと高周波電源 との間には、 誘導コイル選択手段を介在させなくてもよい。 しかし、 残 余の誘導コイルは介在する誘導コイル選択手段により高周波電力の供給 が制御されるように構成されているものとする。
また、 誘導コイル選択手段を用いることにより、 誘導コイルに対する 高周波電圧の印加時間を変化させることができる。 これにより、 第 1お よび第 2の誘導コイルの単位長さ当たりに供給される高周波電力を同一 にしたり、 同じく単位長さ当たりの投入電力を変化させたりすることが 可能になる。 高周波電圧の印加時間を制御するには、 例えば周波数の変 化に加えて P WM制御を行うことができる。 これにより、 見かけ上同一 印加時間であっても、 高周波電力が実際に投入される実印加時間を相違 させることができる。 また、 P WM制御は、 高周波の各半サイクルごと に行うようにしてもよいし、 相対的に低周波例えば 1〜 1 0 0 H z程度 で行ってもよい。
以下、 誘導コイル選択手段の各構成例について説明する。
( 1 ) フィルタ手段による構成 フィルタ手段は、 周波数可変形の 高周波電源と誘導コイルとの間に介在させる。 そして、 フィルタ手段に 印加される高周波の周波数を変化させることによって、 複数の誘導コィ ルのうち、 主として所望の一つまたは複数の誘導コイルに対して高周波 電力を選択的に供給することができる。
( 2 ) 共振回路による構成 共振回路は、 誘導コイルを共振回路要 素として構成されている。 誘導コイルは、 主としてインダクタンスを含 んでいるので、 一般的にはコンデンサを追加することにより共振回路を 構成することができる。 共振回路は、 周波数可変形の高周波電源に対し て直列共振回路および並列共振回路のいずれであってもよい。 前者は、 周波数可変形の高周波電源に対して誘導コイルおょぴコンデンサの直列 接続回路を接続する。 後者は、 周波数可変形の高周波電源に対して誘導 コイルおよびコンデンサの並列回路を接続する。 しかし、 要すれば、 誘 導コイルの他にインダクタンスを付加することができる。 そして、 第 1 および第 2の誘導コイルを共振回路構成部品として含む複数の共振回路 を構成する場合は、 それらの共振周波数を少なく とも 2種類以上に相違 させる。
さらに、 要すれば複数の共振回路の間において、 選択度である Qの大 きさを共振周波数とともに、 少なく とも 2つの異なった値を有するよう に構成することができる。 ( 3 ) スィッチ手段による構成 スィッチ手段は、 有接点形および 無接点形のいずれであってもよい。 誘導コイルに対するスィツチ手段の 接続は、直列的に行うのが一般的である力 S、要すれば並列的に接続して、 誘導コイルを短絡することにより、 誘導コイルに対する高周波電力の供 給を遮断するように構成してもよい。なお、後者の接続態様においては、 複数の誘導コイルを高周波電源に対して直列接続することを許容する。
2 ウォームアップ制御について 起動すなわち給電開始後のゥォ ームアップ期間中、 加熱ローラが通常運転時におけるより低い回転数で 回転するように制御することができる。
3 加熱ローラの温度制御について 加熱ローラの温度を所定範囲 内で一定、 例えば 2 0 0 °Cに維持にするために、 加熱ローラの表面に感 熱素子を導熱的に接触させることができる。 そして、 感熱素子を温度制 御回路に接続する。 感熱素子としては、 負温度特性を有するサーミスタ や正温度特性を有する非直線抵抗素子を用いることができる。
4 搬送シートについて 加熱ローラを用いて被加熱体を加熱する 際に、 加熱ローラが直接被加熱体に当接するように構成することができ るが、 要すれば両者の間に搬送シートが介在するように構成することが できる。 この場合、 搬送シートは、 無端状またはロール状の形態をとる ことが許容される。 搬送シートを用いることにより、 被加熱体の加熱と 搬送をスムースに行うことが可能になる。
<本発明における好適な構成について > 以下、 本発明における好 適な構成例について説明する。
(第 1の好適構成例) 本構成例は、' 本発明の構成に加えて、 コィ ルポビンが、 その軸周りに複数の後退非円形断面部が分散して配設され ている。 複数の後退非円形斬面部は、 互いにコイルボビンの軸方向に離 間して配設されているが、 それぞれをコイルボビンの軸方向から見たと きに、 コイルボビンの軸周りに分散している。 したがって、 複数の後退非円形断面部の間に複数のコイル支持部が形 成される。 このため、 各誘導コイルの端部をそれぞれ異なる後退非円形 断面部に配置することができる。
また、 給電線は、 その複数を、 複数の後退非円形断面部に合わせて配 設することができるから、複数の給電線が分散して配置されやすくなる。 複数の誘導コイルを複数の給電線に接続する場合、 複数の給電線のうち 1本を共通にすることができる。この場合、複数の誘導コイルの一端は、 共通電位となって共通の給電線に接続される。 そして、 残余の給電線を 複数の誘導コイルの他端に個別に接続する。 なお、 共通の給電線を接地 するなどにより安定電位とすることができる。 しかし、 複数の給電線の 全てを複数の誘導コイルに個別に、 したがって絶縁的に接続することも できる。
以上説明した本構成例によれば、 本発明の前記作用、 効果に加えて 3 本以上の給電線を配設する際に給電線間に所要の絶縁距離を確保しやす くなる。
(第 2の好適構成例) 本構成は、 本発明の構成に加えて、 前記コ ィルポビンが、 そのコイル支持部の隣接領域に形成された後退非円形断 面部が、 コイル支持部にも形成されていることによってコイルボビンの 軸方向に連続して延在している。
したがって、 上記コイルボビンは、 その後退非円形断面部がコイル支 持部おょぴその隣接領域を通じて軸方向に連続して形成されている。 後 退非円形断面部の好ましい数は、 1個または 2個である。 3つ以上にな ると、 コイル支持部の基本形が円形断面ではなくなるとともに、 誘導コ ィルの支持が不十分になる。 後退非円形断面部の数が 1個の場合、 誘導 コイルの両端は、 ともに 1個の後退非円形断面部において 2本の給電線 に接続される。 後退非円形断面部が 2個の場合、 コイルボビンの軸を挟 む対称位置に配設するのがコイルボビンの成形上好ましい。 しかし、 要 すれば、 非対称位置に配設することができる。
誘導コイルは、 単一または複数を軸方向に分散して配設することがで きる。
以上説明した本構成例によれば、 本発明の前記作用、 効果に加えてコ ィルボビンの成形が容易になる。
また、 後退非円形断面部がコイルボビンのコイル支持部を含めてコィ ルボビンの軸方向に沿って連続して形成されているので、 コイルボビン の構造が簡単化され、 コイルボビンの製造が容易になる。
(第 3の好適構成例) 本構成例は、 本発明の構成に加えて、 前記 コイルボビンが、 そのコイル支持部の隣接領域に形成された後退非円形 断面部がコイル支持部にも形成されていることによってコイルボビンの 軸方向に連続して延在しており ;前記誘導コイルが、 その複数がコイル ボビンのコィル支持部にコイルボビンの軸方向に分散して配設されてお り ;前記給電線が、 複数の誘導コイルとの接続部がコイルボビンの後退 非円形断面部にほぼ直線状に分散して配置されている。
本好適構成例は、 コイルボビンの形成を簡単にすると同時に、 コイル ボビンに複数の誘導コイルを軸方向に沿って分散して配置しやすく した 構成である。 コイルボビンの後退非円形断面部は、 これを 1つまたは 2 っ配設するのが好適である。 理由は、 第 2の好適構成例で説明したのと 同じである。
複数の誘導コイルの端部がコイルボビンの後退非円形断面部にほぼ直 線状に配置される構成により、 コイルボビンの後退非円形断面部が 1つ または 2つであっても、 複数の誘導コイルをコイルボビンの軸方向に分 散して配設するのが容易になる。 複数の誘導コイルを配設する場合、 そ れらを一対の給電線間に固定的に並列接続するだけでなく、 各誘導コィ ルを個別にそれぞれ固有の一対の給電線間に接続したり、 あるいは複数 の誘導コイルを共通の給電線間に並列接続して単位グループを形成し、 かつ、 このよ うな単位グループを複数組用意したりすることができる。 そして、 誘導コイルごとに、 あるいは単位グループごとにそれぞれの高 周波出力端に接続することで、 加熱される誘導コイルを切り換え可能に 構成することができる。
以上説明した本構成例によれば、 本発明の前記作用、 効果に加えて簡 単な構造のコイルボビンでありながら複数の誘導コイルを分散して、 し かも所望により切り換え可能に配設することができる。
また、 各誘導コイルとその給電線との接続部がほぼ直線状に配置され るので、 誘導コイルと給電線との接続作業が容易になる。
(第 4の好適構成例) 本構成は、 本発明の構成に加えて、 前記コ ィルポビンが、 その軸方向に分割された複数のボビン構成片が集合され て一体化している。
本構成例によれば、コイルボビンの製作が比較的容易であるとともに、 コイルポビンの内部への給電線などの部品のコィルボビン内への収納が 容易になる。
(第 5の好適構成例) 本構成は、 第 4の好適構成例の構成に加え て、 前記給電線が前記コイルボビンを構成する複数のコィルポビン構成 片の間に挟持されている。 .
本構成例によれば、コイルボビンの製作が比較的容易であるとともに、 コイルボビンの内部への給電線のコイルボビン内への収納が容易になる とともに、 接続端子をコイルボビンの後退非円形断面部から突出させや すくなる。
(第 6の好適構成例) 本構成は、 前記加熱ローラが動力源により 駆動されて回転する。
動力源は、 電動機など適当な手段であるとともに、 駆動源を直結する カ または既知のギアトレインなどを介して間接的に加熱ローラを回転 駆動することができる。 本構成例によれば、 加熱ローラが回転することでトナー画像の定着が 容易になる。 .
(第 7の好適構成例) 本構成は、 第 6の好適構成例の構成に加え て、 前記誘導コイル、 前記コイルボビンおよび前記給電線が、 静止して いる。
本構成例によれば、 加熱ローラが回転するにもかかわらず、 前記コィ ルポビンおょぴ前記給電線が静止しているので、 構造が簡単で動作の信 賴性が向上する。
(第 8の好適構成例) 本構成は、 本発明の構成に加えて、 前記給 電線が、 直線状の導電線状および導電線条から起立する複数の接続端子 を備えていて、 櫛状をなしている。
接続端子は、 導電線条と一体に形成されていてもよいし、 別体に形成 され、 溶接などにより導電線条に固定されていてもよい。 また、 接続端 子の誘導コイルとの接続は、 溶接、 加締め、 ろう付けなどの非可逆的な 固着手段によって行うのでもよいし、 ねじ止めなどの着脱可能な固定手 段によってもよい。
本構成例によれば、 誘導コイルに接続するための給電線の構造が簡単 で、 接続が容易になる。
(第 9の好適構成例) 本構成は、 第 8の好適構成例の構成に加え て、 前記給電線が、 直線状の導電線状と複数の接続端子とが別体をなし ていて、 かつ、 互いに溶接されて一体化されている。
本構 例によれば、 誘導コイルに接続するための給電線の構造がより 一層簡単でありながら、 確実な接続が得られる。
請求の範囲 1 1に規定した発明によれば、 誘導加熱ローラ装置は、 コイルボビン、 このコイルボビンに卷装された誘導コイル、 誘導コイル およびコイルポビンが内部に挿入した状態で誘導コイルに磁気結合して 誘導電流により発熱する中空の加熱ローラ、 誘導コイルに接続した給電 線、 ならびに給電線を経由して誘導コイルを付勢する高周波電源を具備 したものにおいて ;給電線は、 コイルボビンに出没可能で、 かつ、 コィ ルポビンから突出した状態で誘導コイルの端部を接続した後にコイルポ ビン内に没入される接続端子を備えている。
<加熱ローラについて > 加熱ローラは、 本発明において請求の範 囲 1に規定する発明におけるそれと同様の構成であることを許容する。 くコイルボビンについて > コイルボビンは、 請求の範囲 1に規定 する発明におけるそれと同様の構成であることを許容するが、 後述する ように給電線の接続端子がコイルボビンに出没可能であるため、 後退非 円形断面部を備えていなくてもよい。 したがって、 コイルボビンを円柱 状または円筒状に形成することができ、 構造が簡単になる。
<誘導コイルについて > 誘導コイルは、 その両端をそのまま後述 する接続端子の上面に重ねて接続することができるので、 折り曲げる必 要がない。 しかし、 所望により、 誘導コイルの端部を接続端子の上面ま たは側面から揷入して接続するような構成を採用する場合には、 その接 続構造に応じて誘導コイルの端部を適宜折り曲げることが許容される。
<給電線について > 給電線は、 その接続端子がコイルボビンに出 没可能で、 かつ、 コイルボビンから突出した状態で誘導コイルの端部を 接続した後にコイルボビン内に没入される構成されている。導電線条は、 請求の範囲 1に規定する発明におけるそれと同様な構成であることを許 容する。
本発明において、 接続端子をコイルボビンに出没可能にするための構 造は、 特段限定されない。 例えば、 ( 1 ) コイルボビンに対して接続端子 が節動して出没する構成、 ( 2 ) ばね力ないし弾力により常時押し上げら れた構成おょぴ ( 3 ) 補助部材により押し上げられ、 補助部材を取り除 いたときに没入可能なる構成などを選択的に採用することができる。
( 1 ) の節動して出没する構成としては、 例えば以下の構造を採用す ることができる。 すなわち、 接続端子が出入する凹部を備えたコイルボ ビンと接続端子とのいずれか一方には、 出入方向の少なく とも 2つの位 置に形成した節動用の凹部を形成する。 そして、.他方には凹部に出入す る弾性バイアス片を備える。 そして、 第 1の位置の凹部に弾性バイアス 片が係合することにより、 接続端子がコイルポビンから突出した状態と なる。 接続端子を押し下げることにより、 弾性バイアス片が第 1 の位置 の'凹部から離脱し、 さらに押し下げられて弾性バイアス片が次に第 2の 位置の凹部に係合する。 この位置で接続端子は、 コイルボビン内に没入 する。 弾性バイアス片は、 板ばねとその」端に形成した球面上の係合片 とで形成することができる。また、弾性バイアス片の別の構成としては、 ボールとこのボールを押出すコイルばねとで形成することができる。
( 2 ) ばねや弾性体により常時押し上げられた構成としては、 接続端 子が出入する凹部を備えたコイルボビンと、 この凹部内に基端が嵌合す る接続端子との間にコイルばねや弾性体を介在させる。 接続端子は、 コ ィルばねや弾性体によって常時コイルボビンから突出する。 そして、 接 続端子に誘導コイルの端部を接続すると、 例えば誘導コイルの保形性の ために接続端子が押し下げられてコイルボビンの表面とほぼ同じになる。 また、 誘導コイルの保形性に代えて接続端子をコイルボビン内に没入し た状態で接着や加締め付けなどの固着手段を用いて固定してもよい。
( 3 ) の補助部材により押し上げられ補助部材を取り除いたときに没 入可能なる構成としては、 接続端子が出入する凹部を備えたコイルボビ ンと、 この凹部内に基端が嵌合する接続端子との間に予め捕助部材を介 在させておくことにより、 接続端子がコイルボビンの凹部からコイルボ ビンの外部へ突出する。 この状態で誘導コイルの端部を接続端子に接続 する。 誘導コイルを接続した後、 補助部材を除去すれば、 誘導コイルの 保形性のために接続端子が押し下げられてコイルボビンの表面とほぼ同 じになる。 誘導コイルの保形性に代.えて接着や加締め付けなどの固着手 段により接続端子を没入状態に固定することもできる。 補助部材として は、 例えば棒状の台材を凹部に連通して形成したキー溝状の部位に揷通 しておく。 誘導コイルを接続した後に棒状の台材を引き抜く。
給電線の導電線条は、 接続端子がコイルボビンに対して出入する際で あっても接続端子に常時接続しているように構成するのが好ましレ、。そ のために、 給電線の導電線条が接続端子の移動に追従するように多少可 動にすればよい。 また、 接続端子と給電線の導電線条との間に可動性の 導電部材を介在させてもよい。
く高周波電源について > 高周波電源は、 請求の範囲 1に規定する 発明におけるそれと同様であることを許容する。
<本発明の作用、 効果について〉 本発明においては、 上記の構成 を具備していることにより、 誘導コイルの端部を接続端子に接続する際 には、 接続端子をコイルボビンから突出させた状態とし、 接続が終了し たら、 接続端子をコイルボビンの内部へ没入させるので、 使用状態にお いてはコイルボビンの表面からの突出部をなくすか、 または著しく低く することができる。 このため、 誘導コイルの外径を加熱ローラの内径に 接近させて磁気結合を強めて、 電力伝達効率を高くすることができる。
また、 接続端子をコイルボビンから突出させた状態で誘導コイルの端 部を接続端子に接続するので、 誘導コイルと給電線との接続が容易にな る。
く本発明の好適な構成例について > 以下、 本発明の好適な構成例 について説明する。
(第 1の好適構成例) 本構成例は、 本発明の構成に加えて、 前記 給電線は、 前記コイルボビンの内部においてコイルポビンの軸方向に延 在している。
本構成例によれば、 誘導コイル、 コイルボビンおよび給電線をュニッ ト化することができる。 (第 2の好適構成例) 本構成例は、 本発明の構成に加えて、 前記 コイルボビンは、 その軸方向に分割された複数のボビン構成片が集合さ れて一体化している。
本構成例によれば、 請求の範囲 1に規定する発明の第 5の好適構成例 と同様である。
(第 3の好適構成例) 本構成例は、 第 2の好適構成例の構成に加 えて、 前記給電線は、 前記コイルボビンを構成する複数のコイルボビン 構成片の間に挟持されている。 - 本構成例によれば、 請求の範囲 1に規定する発明の第 6の好適構成例 と同様である。
(第 4の好適構成例) 本構成例は、 本発明の構成に加えて、 前記 加熱ローラは、 動力源により駆動されて回転する。
本構成例によれば、 請求の範囲 1に規定する発明の第 7の好適構成例 と同様である。
(第 5の好適構成例) 本構成例は、 本発明の構成に加えて、 前記 誘導コイル、 前記コイルボビンおよび前記給電線は、 静止している。 本構成例によれば、 請求の範囲 1に規定する発明の第 8の好適構成例 と同様である。
(第 6の好適構成例) 本構成例は、 本発明の構成に加えて、 前記 給電線は、 直線状の導電線状および導電線状から起立する複数の接続端 子を備えていて、 櫛状をなしている。
本構成例によれば、 請求の範囲 1に規定する発明の第 9の好適構成例 と同様である。
(第 7の好適構成例) 本構成例は、 本発明の構成に加えて、 前記 給電線は、 直線状の導電線状と複数の接続端子とが別体をなしていて、 かつ、 互いに溶接されて一体化されている。
本構成例によれば、 請求の範囲 1に規定する発明の第 1 0の好適構成 例と同様である。 ,
請求の範囲 1 9に規定した発明によれば、 画像形成装置は、 記録媒 体にトナー画像を形成する画像形成手段を備えた画像形成装置本体と、 加圧ローラを備えた定着装置本体および定着装置本体の加圧ローラに加 熱ローラを圧接関係に対設して両ローラ間にトナー画像が形成された記 録媒体を挟んで搬送しながら トナー画像を定着するように配設された定 着装置とを具備した画像形成装置において ; 前記定着装置は、 請求の範 囲 1または 1 1記 の誘導加熱ローラ装置を備えている ; ことを特徴と している。
本発明において、 「画像形成装置本体」 とは、 画像形成装置から定着装 置を除いた残余の部分をいう。 また、 画像形成手段は、 記録媒体に間接 方式または直接方式により画像情報を形成する画像を形成する手段であ る。 なお、 「間接方式」 とは、 転写によって画像を形成する方式をいう。 画像形成装置としては、 例えば電子写真複写機、 プリンタ、 ファタシミ リなどが該当する。
記録媒体としては、 例えば転写材シート、 印刷紙、 エレク トロフアツ タスシート、 静電記録シートなどが該当する。
定着装置は、 加圧ローラを備えた定着装置本体と、 定着装置本体の加 圧ローラに加熱ローラを圧接関係に対設して、 両ローラ間にトナー画像 が形成された記録媒体を挟んで搬送しながら トナー画像を定着するよう に配設された請求の範囲 1記載の誘導加熱ローラ装置とを具備している c なお、 「定着装置本体」 とは、 定着装置から誘導加熱ローラ装置を除いた 残余の部分をいう。 .加圧ローラと加熱ローラとは、 直接圧接してもよい 力 要すれば搬送シートなどを介して間接的に圧接してもよい。 なお、 搬送シートは、 無端またはロール状であってもよい。 トナー画像が形成 された記録媒体を加熱ローラと加圧ローラとの間に挟んで搬送しながら トナー画像を高速で定着する。 そう して、 本発明によれば、 請求の範囲 1および 1 1に規定されてい る各発明の効果を有していて、加熱ローラの急速加熱が容易であるため、 高速タイプに好適な画像形成装置を得ることができる。 図面の簡単な説明
F i g . 1は、 本発明の誘導加熱ローラ装置を実施するための第 1の 形態における装置全体の概要を示す回路プロック図である。
F i g . 2は、 同じく加熱ローラの横断面図である。
F i g . 3は、 同じく誘導コイル、 コイルボビンおよび給電線の横断 面図である。
F i g . 4は、 同じく給電線およびコイルボビンを示す横断面図であ る。
F i g . 5は、 同じく コイルボビンおよび接続端子の縮小一部切欠正 面図である。
F i g . 6は、 同じく高周波電源の回路図である。
F i g . 7は、 本発明の誘導加熱ローラ装置を実施するための第 2の 形態における給電線およびコイルボビンを示す横断面図である。
F i g . 8は、 本発明の誘導加熱ローラ装置を実施するための第 3の 形態におけるコィルポビンを示す横断面図である。
F i g . 9は、 同じく コイルポビンおよび接続端子を示す縮小一部切 欠正面図である。
F i g . 1 0は、 本発明の誘導加熱ローラ装置を実施するための第 4 の形態におけるコイルボビンおよび接続端子の位置を示す概念的側面図 である。
F i g . 1 1は、 本発明の誘導加熱ローラ装置を実施するための第 4 の形態における軸方向に縮尺したコイルボビンおよび給電線を示し、 F i g · 1 1 ( a ) は平面図、 F i g . 1 1 ( ) は底面図、 F i g . 1 1 ( c ) は側面図である。
F i g . 1 2は、 同じくコイルポビンおよび給電線の回路図である。 F i g . 1 3は、 本発明の誘導加熱ローラ装置を実施するための第 5 の形態における軸方向に縮尺したコイルポビンおよび給電線を示し、 F i g . 1 3 ( a ) は平面図、 F i g . 1 3 ( b ) は側面図である。
F i g . 1 4は、 同じく コイルボビンおょぴ給電線の回路図である。 F i g . 1 5は、 本発明の誘導加熱ローラ装置を実施するための第 6 の形態を示し、 F i g . 1 5 ( a ) は誘導コイル接続前の状態を示す概 念図、 F i g . 1 5 ( b ) は誘導コイル接続後の状態を示す概念図であ る。
F i g . 1 6は、 本発明の誘導加熱ローラ装置を実施するための第 7 の形態を示す概念図である。
F i g . 1 7は、 本発明の誘導加熱ローラ装置を実施するための第 8 の形態を示す概念図である。
F i g . 1 8は、 本.発明の画像形成装置を実施するための一形態とし ての複写機における全体の概念的断面である。
F i g . 1 9は、 同じく定着装置の縦断面図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の誘導加熱ローラ装置を実施するための第 1の形態を F i g . 1ないし F i g . 6に示す。 すなわち、 本形態において、 誘導加熱ロー ラ装置は、 F i g . 1に示すように、加熱ローラ HR、誘導コイル I C、 一対の給電線 F C 1、 F C 2、 コイルボビン C Bおよび高周波電源 H F Sを備えて構成されている。 また、 後述するように、 誘導コイル I Cと 給電線 F C 1、 F C 2とを接続する接続端子が付加されている。
く加熱ローラ HR> 加熱ローラ HRは、 F i g . 2に示すように、 ローラ基体 1、 2次コイル w sおよび保護層 2を備えて構成されている とともに、 図示しない回転機構により回転駆動される。
ローラ基体 1は、 アルミナセラミ ックス製の円筒体からなり、 たとえ ば長さ 3 0 0 mni、 厚み 3 mmである。 2次コイル w sは、 C uの蒸着 膜からなるフィルム状をなした円筒状の 1ターンコイルからなり、 ロー ラ基体 1の外面において、 軸方向の有効長のほぼ全体にわたって配設さ れている。 そして、 2次コイル w sの厚みは、 F i g . 6に示すように、 加熱ローラ HRの周回方向における等価回路の 2次側抵抗 R aの値が 2 次リ アクタンス X a とほぼ同じ値の 1 Ωになるように設定されている。 保護層 2は、 フッ素樹脂からなり、 2次コイル w sの外面を被覆して形 成されている。
<誘導コイル I C > 誘導コイル I Cは、 複数、 例えば 4つからな り、 各誘導コイル I Cが、 F i g . 1および F i g . 6に示すように、 互いに小間隔で隣接して後述するコイルポビン C Bの外面に支持されて いる。 また、 各誘導コイル I Cは、 加熱ローラ HRのそれぞれの加熱領 域に対向する位置に配設されて、 その 2次コイル w sに磁気結合してい る。
また、 誘導コイル I Cは、 F i g . 3に示すように、 それぞれの両端 に形成される一対の端部 eがコイルの環の中側へ折り曲げられている。 く一対の給電線 F C 1、 F C 2について > 給電線 F 1、 F C 2は、 F i g . 4に示すように、 それぞれ導電線条 R Cおよび接続端子 J Cか らなる櫛状をなしている。 そして、 その一対が後述するコイルボビン C Bの内部の軸からなるべく離れた位置において、 かつ、 互いに離間して 配設されている。
また、 一対の給電線 F C 1、 F C 2は、 誘導コイル I Cと後述する高 周波電源 H F Sとの間を接続して、 誘導コイル I Cに高周波電力を供給 する。 給電線 F C 1または F C 2を誘導コイル I Cに接続するには、 接 続端子 J Cを用いる。 すなわち、 接続端子 J Cを誘導コイル I Cの端部 eに溶接などの手段を用いて接続する。
そう して、 一対の給電線 F C 1、 F C 2の間に後述する 4つの誘導コ ィル I Cが並列接続される。
くコイルポビン C B > コィ /レポビン C Bは、 F i g . 3および F i g . 4に示すように、 軸方向に沿って 2分割されたセラミ ックス製の 2つのボビン構成片 C B 1、 C B 2によ り構成されている。 そして、 こ れらのボビン構成片 C B 1、 C B 2を抱き合わせて接着や締め付けリン グなどの固着手段により一体化することによって、 円柱状に形成されて いる。
また、 コイルボビン C Bは、 F i g . 5に示すように、 その外面の軸 方向に沿つて複数、 例えば 4つのコィル支持部 C Hおよび各コィル支持 部 CHの軸方向の両端に一対の後退非円形断面部 B Nを備えている。
さらに、 F i g . 3および F i g . 4に示すように、 一対のポビン構 成片 C B 1、 C B 2の合わせ目に、 一対の給電線収容溝 G l、 G 2およ び連通孔 Hを備えている。 例えば、 一方のポビン構成片 C B 1に一対の 給電線収容溝 G l、 G 2を形成し、 他方のボビン構成片 C B 2に連通孔 Hを形成している。
コイル支持部 CHは、 断面円形をなしていて、 その外面に誘導コイル I Cを卷装して支持する。 また、 誘導コイル I Cの両端に形成されてい る端部 eは、 折り曲げられていて、 F i g . 3に示すように、 コイル支 持部 C Hに隣接する一対の後退非円形断面部 B N内に入り込む。
後退非円形断面部 B Nは、 F i g . 5に示すように、 コイルボビン C Bの断面円形部分の一部を直線的に力ッ トすることによって形成されて いる。 また、 コイル支持部 CHの軸方向の両端に配置されている一対の 後退非円形断面部 B Nは、 F i g . 5に示すように、 図の上下に分散し て配置されている。
連通孔 Hは、 後退非円形断面部 B N内に開口している。 そして、 給電 線 F C 1、 F C 2に接続した接続端子 J Cの先端部が連通孔 Hから露出 して後退非円形断面部 B N内に露出する。
そう して、 F i g . 3に示すように、 誘導コイル I Cの端部 e と接続 端子 J Cとが後退非円形断面部 B N内において溶接されている。 その結 果、 4つの誘導コイル I Cは、 一対の給電線 F C 1、 F C 2の間に並列 接続される。
<高周波電源 H F S〉 高周波電源 HF Sは、 F i g . 6に示すよ うに、 低周波電源 AS、 直流電源 RD C、 高周波発生部 H F Iおよび整 合回路 MCから構成されている。
低周波交流電源 A Sは、 例えば 1 0 0 V商用交流電源からなる。
直流電源 R D Cは、 整流回路からなり、 入力端が低周波交流電源 A S に接続し、 低周波交流電圧を非平滑直流電圧に変換して、 その直流出力 端から出力する。
高周波発生部 HF Iは、 高周波フィルタ HF F、 周波数可変形の高周 波発振器 O S C、 駆動回路 D C、 ハーフブリ ッジ形インバータ主回路 H B Iおよび負荷回路 L Cにより構成されている。 高周波フィルタ HF F は、 両線路にそれぞれ直列の一対のインダクタ L 1、 L 2および一対の ィンダクタ L 1、 L 2の前後で両線路間に接続された一対のコンデンサ C l、 C 2からなり、 直流電源 R D Cおよび後述するハーフブリ ッジ形 インバータ主回路 HB I の間に介在して、 高周波が低周波交流電源 A S 側へ流出するのを阻止する。 高周波発振器 O S Cは、 発振周波数可変形 であり、 後述する外部信号源 O S Sにより制御されて可変周波数の高周 波励振信号を発生して、 駆動回路 D Cに入力する。 駆動回路 D Cは、 プ リアンプからなり、 高周波発振器 O S Cから送出された高周波信号を増 幅して駆動信号を出力する。 ハーフブリ ッジ形インバータ主回路 H B I は、 直流電源 RD C出力端間に直列接続され、 駆動回路 D Cの駆動信号 により励振されて交互にスィツチングする一対の M0SFETQ 1、 Q 2およ び一対の MOSFET Q 1、 Q 2に並列接続されたコンデンサ C 3、 C 4力 ら なり、 直流電源 R D Cの直流出力をほぼ矩形波の高周波に変換する。 コ ンデンサ C 3、 C 4は、インバータ動作中に高周波パイパス作用を行う。 負荷回路 L Cは、 直流力ッ トコンデンサ C 5、 インダクタ L 3および後 述する整合回路 M Cにより構成されている。 直流カッ トコンデンサ C 5 は、 一対の MOSFET Q 1、 Q 2を介して直流電源 D C側から直流成分が負 荷回路 L Cに流入するのを阻止する。 インダクタ L 3および整合回路 M Cは、 直列共振回路を形成して、 誘導コイル I Cに印加される高周波電 圧を正弦波に波形整形する。 波形整形された高周波電圧によって各誘導 コイル I Cは付勢される。
整合回路 M Cは、 高周波出力線路に直列のコンデンサ C 6および並列 のコンデンサ C 5からなるィンピーダンス変換回路であり、 高周波発生 部 H F I と整合回路 M Cから見た負荷のインピーダンスを整合させて電 力伝達効率を高め 作用を行う。
<誘導加熱ローラ装置の動作 >. 高周波発生装置 H F Sは、 高周波 出力を一対の給電線 F C 1、 F C 2を経由して複数の誘導コイル I Cに 並列的に供給する。 各誘導コイル I Cは、 励磁されて高周波磁界を発生 する。 そして、 発生した磁束は、 コイルボビン C Bを通過して加熱ロー ラ H Rの 2次コイル w sに鎖交する。 そのため、 2次コイル w sは、 誘 導電流が加熱ローラ H Rの周回方向に流れて等価 2次抵抗 Rが発熱する。 その結果、 加熱ローラ H Rは、 発熱して均一に、 しかも、 急激に温度上 昇する。
また、 各誘導コイル I Cは、 F i g. . 3に示すように、 その両端の端 部 eがコイルボビン C Bの一対の後退非円形断面部 B N内において接続 端子 J Cに接続することによって一対の給電線 F C 1、 F C 2に接続し ているため、 誘導コイル I Cの外周面から外側へ突出する部分がなくな る。 したがって、 誘導コイル I Cを加熱ローラ H Rの内面に接沂させて 配置することができる。 このため、 加熱ローラ HRと誘導コイル I Cと の磁気結合を強めることができる。
以下、 F i g . 7ないし F i g . 1 7を参照して、 本発明の誘導加熱 ローラ装置を実施するための他の形態を説明する。なお、各図において、 F i g . 1ないし F i g . 5と同一部分については同一符号を付して説 明は省略する。
本発明の誘導加熱ローラ装置を実施するための第 2の形態を F i g .
7に示す。 本形態は、 コイルボビン C Bの後退非円形断面部 NBの構造 が第 1の形態と異なっている。 すなわち、 後退非円形断面部 B Nは、 コ ィルボビン C Bの断面円形の部分の一部を凹陥させることによって形成 されされている。
本発明の誘導加熱ローラ装置を実施するための第 3の形態を F i g . 8および F i g . 9に示す。 本形態は、 コイルボビン C Bのコイル支持 部 C Hおよび後退非円形断面部 N Bの構造が先行する各形態と異つてい る。
すなわち、 コイル支持部 CHは、 円形断面の一部が図の上下対称の位 置において平行に力ッ トされている。したがって、コイル支持部 CHは、 太鼓の胴のような断面形状をなしているが、 基本形が円形であり、 円形 断面の部分で誘導コイル I Cを支持しているので、 支持が確実になる。 本形態においては、 コイルボビン C Bの軸方向の全長にわたって断面 円形の部分の一部を直線的に力ッ トしているので、 コイル支持部 CHに 支持された誘導コイルの両端に対向している部分が後退非円形断面部 N Bとして機能することになる。 なお、 図中の点線は、 後退非円形断面部 NBの部分をカツ トにより形成する前の円形の輪郭部分、 したがって後 退非円形断面部 N Bの境界線を示している。
本発明の誘導加熱ローラ装置を実施するための第 4の形態を F i g . 1 0に示す。 本形態は、 コイルボビン C Bに形成された 6つの後退非円 形断面部 N Bの位置が異なっている。 すなわち、 6つの後退非円形断面 部 N Bがコイルボビン C Bの軸周りに 6 0。 の等角度で分散されて配置 されている。 なお、 図示を省略しているが、 各接続端子 J Cに対応して 6つの給電線がコイルボビン C B内の中心軸から外面側へ接近した位置 において配設されている。
本形態によれば、 少なく とも 3つの誘導コイルを互いに電気的に絶縁 して配設することができる。 また、 複数の誘導コイルの一端を単一の給 電線に共通接続する場合、 少なく とも 5つの誘導コイルを切り換え可能 に配設することができる。
本発明の誘導加熱ローラ装置を実施するための第 4の形態を F i g .
1 1および F i g . 1 2に示す。本実施の形態は、 コイルボビン C Bは、 F i g . 8および F i g . 9に示す第 3の形態におけるのと類似してい るが、 給電線の構成が異なっている。
すなわち、 後退非円形断面部 N Bは、 F i g . 8および F i g . 9に 示す第 3の実施の形態と同様に、 コイルボビン C Bの軸方向の全長にわ たって F i g . 1 1 ( c ) において、 円形部分.の左右の一部を直線的に カツ トすることによって 2列形成されされている。
給電線は、 その 4本 F C 1〜 F C 4が配設されている。 そのうち 3本 の給電線 F C 1〜 F C 3が F i g . 1 1 ( a ) に示すように上部の後退 非円形断面部 NB側に配設されている。 そして、 給電線F C 1〜F C 3 には、 軸方向に離間しながら延在していて、 それぞれ 2つ宛、 合計 6つ の接続端子 J C 1 1〜 J C 3 2がー直線状に配列されている。 残余の給 電線 F C 4は、 下部の後退非円形断面部 B N側に配設され、 軸方向に一 直線状に延在している。 そして、 3つの接続端子 J C 4 1〜 J C 4 3が 直線状に配列されている。
誘導コイルは、 F i g . 1 2に示すように、 その 6つ I C 1〜 : 1 C 6 が給電線 F C 4ど給電線 F C 1〜F C 3との間に接続するように、 対応 する接続端子 J C 1 1〜: I C 4 3間に接続している。 そして、 6つの誘 導コイル I C 1〜 I C 6がコイルボビン C Bの軸方向に分散して配設さ れている。 また、誘導コイル I C 1、 I C 3、 I C 5と I C 2、 I C 4、 I C 6 とは互いに逆方向に卷回されているので、 磁束は同一方向に発生 する。
本発明の誘導加熱ローラ装置を実施するための第 5の形態を F i g . 1 3および F i g . 1 4に示す。 本実施の形態においては、 コイルボビ ン C Bの後退非円形断面部 N Bは、 F i g . 1 3 ( b ) に示すように、 図の右側の一部のみを全長にわたって直線的に力ッ トすることにより形 成されていて、 一対の給電線 F C 1、 F C 2がともに単一の後退非円形 断面部 N Bに対応して配設されている。
給電線 F C 1は、 接続端子 J C 1 1、 J C 1 2、 J C 1 3を備えてい る。 また、 給電線 F C 2は、 接続端子 J C 2 1、 J C 2 2、 J C 2 3を 備えている。 そして、 接続端子 J C 1 1、 J C 1 2、 J C 1 3と接続端 子 J C 2 1、 J C 2 2、 J C 2 3とは交互に、 直線状で、 かつ、 互いに 絶縁関係に配列されている。
誘導コイルは、 その 3つ I C 1〜 I C 3が用いられている。 そして、 接続端子 J C 1 1 と接続端子 J C 2 1の間に誘導コイル I C 1が接続し ている。 同様に接続端子 J C 1 2と接続端子 J C 2 2の間に誘導コイル I C 2が接続し、 接続端子 J C 1 3と接続端子 J C 2 3の間に誘導コィ ル I C 3が接続している。
そう して、 本実施の形態においては、 一対の給電線 F C 1、 F C 2間 に 3つの誘導コイル I C 1〜 I C 3が並列接続される。
本発明の誘導加熱ローラ装置を実施するための第 6の形態を F i g . 1 5に示す。 本実施の形態は、 接続端子 J Cがコイルボビン C Bに対し て出没可能になっている。
すなわち、 コイルボビン C Bは、 接続端子 J Cの収容囬部 rおよび一 対の係止凹部 s t 1、 s t 2を備えている。
接続端子 J Cは、 その基部に係止ばね s pを備えている。 係止ばね s Pの先端は、 半円状ないし半球状に形成されて係止凹部 s t 1、 s t 2 に対する係脱が容易に行えるように構成されている。
そう して、 誘導コイル (図示しない。) を接続する前の段階において、 接続端子 J Cは、 F i g . 1 5 ( a ) に示すように、 コイルボビン C B の外方へ突出しているので、 誘導コイルの端部を接続しやすい。 この状 態においては、 係止ばね s pが係止凹部 s t 1に係合している。
誘導コイルを接続した後に接続端子 J Cを押し下げると、 係止ばね s pと係止凹部 s t 1 との係合が解除され、 さらに押し下げられ.て今度は 係止ばね s pは、 係止凹部 s t 2に係合する。 この状態において、 接続 端子 J Cは、 コイルボビン C Bの内部に没入して、 その上面がコイルボ ビン C Bの表面とほぼ面一になる。
本発明の誘導加熱ローラ装置を実施するための第 7の形態を F i g , 1 6に示す。 本形態は、 接続端子 J Cがコイルばね c sにより付勢され てコイルポビン C Bに対して出没可能になっている。
すなわち、 コイルボビン C Bは、 接続端子 J Cの収容凹部 rを備えて いる。
接続端子 J Cは、 収容凹部 r内にコイルばね c sを介して出没可能に 配設されている。
そう して、 接続端子 J Cは、 コイルばね c sにより常時コイルボビン C Bから突出している。 誘導コイル (図示しない。) を接続端子 J Cに接 続すると、 誘導コイルの保形性により押し下げられてコイルボビン C B の凹部 r内に没入する。
本発明の誘導加熱ローラ装置を実施するための第 8の形態を F i g .
1 7に示す。 本形態においては、 接続端子 J Cが台部材 s mにより押し 上げられている。 すなわち、 コイルボビン C Bは、 接続端子 J Cの収容凹部 rを備えて いる。
接続端子 J Cは、 収容凹部 r内に台部材 s mを介して押し上げられて いる。
そう して、 接続端子 J Cは、 台部材 s mにより押し上げられて常時コ ィルポビン C Bから突出している。 誘導コイルを接続端子 J Cに接続し た後、 台部材 s mを引き抜く と、 接続端子 J Cは、 誘導コイルの保形性 により押し下げられてコイルボビン C Bの凹部 r内に没入する。
本発明の画像形成装置を実施するための一形態としての複写機を F i g . 1 8および F i g . 1 9に示す。各図において、 3 1は読取装置、 3 2は画像形成手段、 3 3は定着装置、 3 4は画像形成装置ケースであ る。
読取装置 3 1は、 原紙を光学的に読み取って画像信号を形成する。 画像形成手段 3 2は、 画像信号に基づいて感光ドラム 3 2 a上に静電 潜像を形成し、 この静電潜像にトナーを付着させて反転画像を形成し、 これを紙などの記録媒体に転写して画像を形成する。
定着装置 3 3は、 F i g . 1 9に示すように、 誘導加熱ローラ装置 2 1、 加圧ローラ 2 2および架台 2 5備えて構成されている。 誘導加熱口 ーラ装置 2 1は、 F i g . 1ないし F i g . 5に示す誘導加熱ローラ装 置の第 1の実施形態を用いている。 しかし、 F i g . 6ないし F i g . 1 7に示す各誘導加熱ローラ装置を用いることができる。 加圧ローラ 2 2は、 誘導加熱ローラ装置 2 1の加熱ローラ HRと圧接関係を有して配 設されており、両者の間に記録媒体 2 3を狭圧しながら搬送する。なお、 記録媒体 2 3は、 その表面にトナー 2 4が付着することにより、 画像が 形成される。 架台 2 5は、 以上の各構成要素 (記録媒体 2 3を除く。) を 所定の位置関係に装架している。
そう して、 定着装置は、 トナー 2 4が付着して画像を形成している記 録媒体 2 3が誘導加熱ローラ装置 2 1の加熱ローラ H Rと加圧ローラ 2 2との間に挿入されて搬送されるとともに、 加熱ローラ H Rの熱を受け てトナー 2 4が加熱されて溶融し、 熱定着が行われる。
画像形成装置ケース 3 4は、 以上の各装置おょぴ手段 3 1ないし 3 3 を収納するとともに、 搬送装置、 電源装置および制御装置などを備えて いる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . コイルポビン、 このコイルボビンに卷装された誘導コイル、 誘導 コイルおよびコイルボビンが内部に挿入した状態で誘導コイルに磁気結 合して誘導電流により発熱する中空の加熱ローラ、 誘導コイルに接続し た給電線、 ならびに給電線を経由して誘導コイルを付勢する高周波電源 を具備したものにおいて ;
前記コイルボビンは、 基本形が断面円形のコイル支持部およびコイル 支持部に隣接した位置において円形断面の輪郭より内側へ後退した後退 非円形断面部を備えており ;
前記誘導コイルは、 ほぼ円形に卷回されてコイルボビンのコイル支持 部に支持され、 かつ、 その端部が後退非円形断面部に配置されており ; 前記給電線は、 前記コイルボビンの内部においてコイルボビンの軸方 向に延在し、 かつ、 コイルボビンの後退非円形断面部において誘導コィ ルの端部に接続している ;
ことを特徴とする誘導加熱ローラ装置。
2 . 前記コイルボビンは、 その軸周りに複数の後退非円形断面部が分 散して配設されていることを特徴とする請求の範囲 1記載の誘導加熱口 ーラ装置。 ■
3 . 前記コイルボビンは、 そのコイル支持部の隣接領域に形成された 後退非円形断面部が、 コイル支持部にも形成されていることによってコ ィルボビンの軸方向に連続して延在していることを特徴とする請求の範 囲 1記載の誘導加熱ローラ装置。
4 . 前記コイルボビンは、 そのコイル支持部の隣接領域に形成された 後退非円形断面部がコイル支持部にも形成されていることによってコィ ルポビンの軸方向に連続して延在しており ;
前記誘導コィルは、 その複数がコイルボビンのコィル支持部にコイル ボビンの軸方向に分散して配設されており ;
前記給電線は、 複数の誘導コイルとの接続部がコイルボビンの後退非 円形断面部にほぼ直線状に分散して配置されている ;
ことを特徴とする請求の範囲 1記載の誘導加熱ローラ装置。
5 . 前記コイルボビンは、 その軸方向に分割された複数のボビン構成 片が集合されて一体化していることを特徴とする請求の範囲 1記載の誘 導加熱ローラ装置。
6 . 前記給電線は、 前記コイルボビンを構成する複数のコイルポビン 構成片の間に挟持されていることを特徴とする請求の範囲 5記載の誘導 加熱ローラ装置。
7 . 前記加熱ローラは、 動力源により駆動されて回転することを特徴 とする請求の範囲 1記載の誘導加熱ローラ装置。
8 . 前記誘導コイル、 前記コイルボビンおよび前記給電線は、 静止し ていることを特徴とする請求の範囲 7記載の誘導加熱ローラ装置。
9 . 前記給電線は、 直線状の導電線状および導電線状から起立する複 数の接続端子を備えていて、 櫛状をなしていることを特徴とする請求の 範囲 1記載の誘導加熱ローラ装置。
1 0 . 前記給電線は、 直線状の導電線状と複数の接続端子とが別体を なしていて、 かつ、 互いに溶接されて一体化されていることを特徴とす る請求の範囲 9記載の誘導加熱ローラ装置。
1 1 . コイルボビン、 このコイルボビンに卷装された誘導コイル、 誘 導コイルおよびコイルボビンが内部に挿入した状態で誘導コィルに磁気 結合して誘導電流により発熱する中空の加熱ローラ、 誘導コイルに接続 した給電線、 ならびに給電線を経由して誘導コイルを付勢する高周波電 源を具備したものにおいて ;
給電線は、 コイルボビンに出没可能で、 かつ、 コイルボビンから突出 した状態で誘導コイルの端部を接続した後にコイルボビン内に没入され る接続端子を備えていることを特徴とする請求の範囲 1記載の誘導加熱 ローラ装置。 -
1 2 . 前記給電線は、 前記コイルボビンの内部においてコイルポビン の軸方向に延在していることを特徴とする請求の範囲 1 1記載の誘導加 熱ローラ装置。
1 3 . 前記コイルポビンは、 その軸方向に分割された複数のボビン構 成片が集合されて一体化していることを特徴とする請求の範囲 1 1記載 の誘導加熱ローラ装置。 .
1 4 . 前記給電線は、 前記コイルボビンを構成する複数のコイルボビ ン構成片の間に挟持されていることを特徼とする請求範囲 1 3記載の誘 導加熱ローラ装置。
1 5 . 前記加熱ローラは、 動力源により駆動されて回転することを特 徴とする請求の範囲 1 1記載の誘導加熱ローラ装置。
1 6 . 前記誘導コイル、 前記コイルボビンおよび前記給電線は、 静止 していることを特徴とする請求の範囲 1 1記載の誘導加熱ローラ装置。
1 7 . 前記給電線は、 直線状の導電線状および導電線状から起立する 複数の接続端子を備えていて、 櫛状をなしていることを特徴とする請求 の範囲 1 1記載の誘導加熱口'ーラ装置。
1 8 . 前記給電線は、 直線状の導電線状と複数の接続端子とが別体を なしていて、 かつ、 互いに溶接されて一体化されていることを特徴とす る請求の範囲 1 7記載の誘導加熱ローラ装置。 ·
1 9 . 記録媒体にトナー画像を形成する画像形成手段を備えた画像形 成装置本体と、 加圧ローラを備えた定着装置本体および定着装置本体の 加圧ローラに加熱ローラを圧接関係に対設して両ローラ間にトナー画像 が形成された記録媒体を挟んで搬送しながら トナー画像を定着するよう に配設された定着装置とを具備した画像形成装置において ;
前記定着装置は、 請求の範囲 1または 1 1記載の誘導加熱ローラ装置 41 を備えている - とを特徵とする画像形成装置-
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