JP2003316182A

JP2003316182A - 定着装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2003316182A
Application number: JP2002122481A
Authority: JP
Inventors: Tetsuko Oomoto; 大本　　哲子; Naohiko Haniyu; 羽生　　直彦; Miho Toyoda; 豊田　　美帆
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-04-24
Filing date: 2002-04-24
Publication date: 2003-11-06

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の課題は、コアの取り扱いを容易に
し、コスト低減及びインダクタンスの調整の容易化を図
り、加熱部材の温度分布を適正にして、また、適正な温
度制御を行うことである。【解決手段】誘導電流が流れることにより発熱する加
熱部材である加熱ローラ４１と、コイル電流の通電によ
り磁束を発生する誘導コイル４４と、誘導コイル内部に
配置された複数のコア４８と、加熱ローラ温度を検知す
る加熱ローラ温度検知手段である加熱ローラ温度センサ
４５とを有する定着装置において、加熱ローラ４１、誘
導コイル４４及びコア４８の中心軸を一致させ、誘導コ
イル４４は、長手方向（軸方向）の断面が円形のスプリ
ング状であり、コア４８は長手方向の断面が円形であ
り、加熱ローラ温度センサ４５は、コア４８に対向して
設置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録材上に作像し
定着させて画像形成する画像形成装置及び前記定着を行
う定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置では、スキ
ャナで読込んだ像を読込み、作像部において記録材上に
読込んだ像のトナー像を作像し、作像した記録材を定着
装置に送り、そこで記録材上の未定着トナー像を定着し
て、前記記録材にプリント画像を得ていた。

【０００３】定着装置は、内側に加熱源を備える加熱部
材としての加熱ローラ（定着ローラ）と、当該加熱ロー
ラに圧接して定着ニップを形成する加圧部材としての加
圧ローラとを備え、加熱ローラは駆動源により回転駆動
され、加圧ローラは加熱ローラに従動して回転される。
加熱ローラと加圧ローラとは、記録材を定着ニップで挟
持して搬送する間に加熱および加圧して、記録材上のト
ナー像を溶融定着する。

【０００４】従来、加熱源にはハロゲンランプが用いら
れてきたが、省エネルギー化を図るために、高いエネル
ギー効率を持つ加熱源として、誘導コイルを用いた誘導
加熱方式の定着装置が考えられている。

【０００５】当該誘導加熱方式の定着装置は、加熱ロー
ラ内に誘導コイルを備え、当該誘導コイルにコイル電流
である交流電流を供給すると、誘導コイルに磁束を発生
し、当該磁束により加熱ローラに誘導電流が流れ、当該
誘導電流のジュール損により、加熱ローラが発熱する。

【０００６】そして、前記誘導コイル内部に、効率よく
磁束を発生させるためのコアを設ける構成のものも存在
する。また、加熱ローラ上の温度である加熱ローラ温度
を加熱ローラ温度センサにより検知し、記録材の加熱ロ
ーラが定着に適正な温度であるかを温度制御していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、コアが一体も
ので大きい場合、取り扱いの困難さが生じること、汎用
品が使えなくコストがかかってしまうこと、誘導コイル
のインピーダンスの調整に困難が生ずること等の問題が
あった。

【０００８】また、コアを分割する場合、加熱ローラの
温度分布を適性して、加熱ローラを作動させる要請があ
る。また、加熱ローラに適正な温度制御を行う要請があ
る。

【０００９】本発明の課題は、誘導コイルへの複数のコ
アを設置して、コアの取り扱いを容易にし、コスト低減
及びインダクタンスの調整の容易化を図ることである。
また、加熱ローラの温度分布を適正にして、また、適正
な温度制御を行うことである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明は、コイル電流の通電により
磁束を発生する誘導コイルと、当該誘導コイルから発生
した磁束により誘導される誘導電流で発熱する円筒形の
加熱部材とが設けられ、記録材上の現像剤を前記加熱部
材の加熱により定着する定着装置において、前記誘導コ
イルは、前記加熱部材の内部かつ円周方向に巻き線を施
され、前記誘導コイルの内部かつ軸方向に分割配置され
た複数のコアを具備した、ことを特徴とする。

【００１１】請求項１記載の発明によれば、複数のコア
を配置するので、コアの取り扱いを容易にし、コスト低
減及びインダクタンスの調整の容易化を図ることができ
る。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前前記誘導コイルは、軸方向の断面が円形
であり、前記誘導コイルの断面の中心が、前記加熱部材
の軸方向の断面の中心と一致していることを特徴とす
る。

【００１３】請求項２記載の発明によれば、誘導コイル
は加熱部材の円周方向に均一な磁束を形成するので、加
熱部材の予備回転が不要で、加熱部材の円周方向に適正
な温度分布を形成することができる。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、前記誘導コイルの外周面は、前記加
熱部材の内周面に対して、２〜３［ｍｍ］離間している
ことを特徴とする。

【００１５】請求項３記載の発明によれば、加熱部材
は、誘導コイルとの絶縁性を保ち、かつ定着に十分な加
熱温度を得ることができる。

【００１６】請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何
れか記載の発明において、前記コアは、前記軸方向の断
面が円形であり、当該断面の中心が前記加熱部材の中心
と一致することを特徴とする。

【００１７】請求項４記載の発明によれば、各コアによ
る温度むらを防ぎ、加熱部材の円周方向に更に適正な温
度分布を形成することができる。

【００１８】請求項５記載の発明は、コイル電流の通電
により磁束を発生する誘導コイルと、当該誘導コイルか
ら発生した磁束により誘導される誘導電流で発熱する加
熱部材とが設けられ、記録材上の現像剤を前記加熱部材
の加熱により定着する定着装置において、前記誘導コイ
ルは、前記加熱部材の内部に設けられ、前記誘導コイル
の内部かつ軸方向に分割配置された複数のコアを具備
し、前記コアは、前記各コアの長さをＬ［ｍｍ］、前記
各コア間のコアギャップをｇ［ｍｍ］とした場合、Ｌ≧ｇかつｇ＜−（１／４）・Ｌ＋１５の条件を満たす、ことを特徴とする。

【００１９】請求項５記載の発明によれば、加熱部材の
軸方向に適正な温度分布を形成することができる。

【００２０】請求項６記載の発明は、コイル電流の通電
により磁束を発生する誘導コイルと、当該誘導コイルか
ら発生した磁束により誘導される誘導電流で発熱する加
熱部材とが設けられ、記録材上の現像剤を前記加熱部材
の加熱により定着する定着装置において、前記誘導コイ
ルは、前記加熱部材の内部に設けられ、前記誘導コイル
の内部かつ軸方向に分割配置された複数のコアと、前記
コアに対向した位置に設置され前記加熱部材の温度を検
知する加熱部材温度検知手段とを具備した、ことを特徴
とする。

【００２１】請求項６記載の発明によれば、加熱部材温
度検知手段を、加熱部材上のコアに対向した位置に設け
るので、適正に温度制御を行うことができる。

【００２２】請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何
れか記載の発明において、前記加熱部材は、厚みが、３
００［μｍ］〜２［ｍｍ］であることを特徴とする。

【００２３】請求項７記載の発明によれば、加熱部材の
強度を保ち、且つ熱容量を抑えることができる。

【００２４】請求項８記載の発明は、請求項１〜７の何
れか記載の定着装置を具備し、前記定着装置の定着によ
り前記記録材上に前記現像剤の画像を形成する画像形成
装置であることを特徴とする。

【００２５】請求項８記載の発明によれば、請求項１〜
７のいずれか記載の定着装置の特徴を有する画像形成装
置を提供することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態を説明する。なお、本実施の形態におい
て、後述する加熱ローラ４１は、本発明の請求項に記載
の加熱部材として、誘導コイル４４は、請求項に記載の
誘導コイルとして、コア４８は、請求項に記載のコアと
して、加熱ローラ温度センサ４５は、請求項に記載の加
熱部材温度検知手段として、定着装置４０は、請求項に
記載の定着装置としての機能を有する。

【００２７】本実施の形態を図１〜図８を参照して説明
する。図１は、本実施の形態の画像形成装置αのブロッ
ク構成図であり、図２は、画像形成装置αの作像部２０
及び定着装置４０の構成を示す図であり、図３は、定着
装置４０の構成を示す断面図であり、図４は、定着装置
４０の加熱ローラ４１を示す斜視図である。

【００２８】図１に示すように、本実施の形態の画像形
成装置αは、各部品を中央制御するＣＰＵ（Central Pr
ocessing Unit）１と、情報を一時的に格納するＲＡＭ
（Random Access Unit）２と、各種データ及びプログラ
ムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）３と、印刷対
象物の画像情報を読取るスキャナ１０と、記録材である
紙Ａに作像する作像部２０と、作像部２０に紙Ａを供給
する給紙部３０と、作像部２０で作像された紙Ａ上の現
像剤であるトナーを定着させる定着装置４０と、各種情
報を表示する表示部５０とを具備する。

【００２９】ＲＡＭ２、ＲＯＭ３、スキャナ１０、作像
部２０、給紙部３０、定着装置４０Ａ、表示部５０はＣ
ＰＵ１と接続される。画像形成装置αは、ＣＰＵ１の制
御により、印刷対象物の画像情報をスキャナ１０で読取
り、当該印刷対象物の画像情報をＲＡＭ２を介して作像
部２０へ送信し、給紙部３０から供給された紙Ａを当該
印刷対象物の画像情報に基づき作像し、作像した紙Ａ上
のトナーを定着装置４０で定着させる。

【００３０】図２に示すように、作像部２０は、画像形
成の媒体である回転自在な感光ドラム２１と、感光ドラ
ム２１を帯電させる帯電器２２と、感光ドラム２１に露
光する露光手段２３と、トナーを感光ドラム２１に現像
させる現像器２４と、現像されたトナー像を紙Ａに転写
する転写手段２５と、現像で余ったトナーを除去するク
リーナ２６とを具備する。

【００３１】紙Ａが作像部２０に搬送された場合、回転
する感光ドラム２１の表面を帯電器２２により所定の電
位に帯電し、露光手段２３で画像露光して、感光ドラム
２１の表面に静電潜像を形成し、この潜像を現像器２４
でトナーを用いて現像してトナー像として可視化し、得
られたトナー像を感光ドラム２１に搬送された紙Ａに転
写手段２５で転写する。転写が終了した感光ドラム２１
は、その表面に残留した転写残りのトナーをクリーナ２
６で除去した後、次の画像形成に供される。

【００３２】一方、上記のようにしてトナー像を担持し
た紙Ａは、感光ドラム２１から定着装置４０に送られ、
そこで紙Ａ上の未定着トナー像が定着され、紙Ａにプリ
ント画像が得られる。

【００３３】図１及び図３に示すように、定着装置４０
は、紙Ａを加熱する回転自在な加熱部材である加熱ロー
ラ４１と、加熱ローラ４１と圧接して定着ニップを形成
し、紙Ａに加圧する加圧部材である加圧ローラ４２と、
加熱ローラ４１の内側でその中心軸を同じにして固定さ
れる円筒状のボビン４３と、ボビン４３にスプリング状
に巻きつけられた誘導コイル４４と、加熱ローラ４１に
接触して加熱ローラ温度を検出する固定された加熱ロー
ラ温度センサ４５と、誘導コイル４４に通電するコイル
電流を出力するコイル用電源４６と、加熱ローラ４１に
接触して加熱ローラ４４が過温度になった場合にコイル
用電源４６のコイル電流を遮断する通電遮断手段である
温度ヒューズ４７と、ボビン４３の内側でその中心軸を
同じにして、ボビン長手方向にある所定のギャップをお
いて設置される複数の円柱状のコア４８とを具備する。

【００３４】また、誘導コイル４４は、長手方向に磁束
を発生させる。本実施の形態において、誘導コイル４４
の長手方向は、軸方向と同一の方向である。また、外周
から順に、加熱ローラ４１、誘導コイル４４、ボビン４
３、コア４８は、同一の中心軸を有する。加熱ローラ温
度センサ４５及びコイル用電源４６は、ＣＰＵ１と接続
される。

【００３５】加熱ローラ４１は、発熱部として、磁性材
料で構成され、好ましくは、強磁性材料、例えば、Ｆ
ｅ、ＦｅＯｘ、強磁性ステンレス、ニッケル、ニッケル
−コバルト等の材料で構成される。また、加熱ローラ４
１表面に、効果的な加圧のための弾性層、記録材の現像
剤を離間するための離型層を設けてもよい。

【００３６】また、加熱ローラ４１の厚さは、３００
［μｍ］〜２［ｍｍ］にする構成が好ましい。これは、
３００［μｍ］よりも薄くした場合、加熱ローラに強度
が不足してしまい、２［ｍｍ］よりも厚くした場合、熱
容量が大きくなるので、ウオームアップ及び定着温度維
持にかける時間及び電力が大きくなってしまうからであ
る。また、本実施の形態では、加熱ローラ４１の外径が
４０〜５０［ｍｍ］のものを用いた。

【００３７】ボビン４３は、例えば、ＰＢＴ（ポリブチ
レンテレフタレート）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＰＳ
（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＡＩ（ポリアミド
イミド）等の材料で構成される。コア４８は、例えば、
フェライト、積層鋼板等の材料で構成される。加熱ロー
ラ温度センサ４５は、例えば、熱電対、サーミスタ、赤
外線放射温度センサ等のセンサである。

【００３８】ＣＰＵ１は、コイル用電源４６にコイル電
流である交流電流を出力させ、誘導コイル４４への当該
交流の通電により、周期的に変化する磁束が誘導され、
周期的に変化する磁束が加熱ローラ４１に当てられるこ
とにより、加熱ローラ４１上に誘導電流が流れ、当該誘
導電流のジュール損により加熱ローラ４１が加熱され、
加熱ローラ温度センサ４５から加熱ローラ４１の加熱ロ
ーラ温度の信号を受信して、定着温度が適正となるよう
コイル用電源４６からのコイル電流を制御することによ
り加熱ローラ４１を温度制御する。

【００３９】これと同時に、ＣＰＵ１は、図示しない駆
動源により加熱ローラ４１を回転駆動させ、加圧ローラ
４２は加熱ローラ４１に従動して回転される。加熱ロー
ラ４１および加圧ローラ４２を回転させることにより、
定着ニップに挿通された紙Ａを加熱および加圧して、紙
Ａ上のトナー像を溶融定着する。

【００４０】図４に示すように、加熱ローラ４１には、
誘導コイル４４内部（ボビン４３内部）に複数のコア４
８が、所定のギャップを空けて長手方向に配置される。
コア４８を複数配置するので、コアの取り扱いを容易に
し、コスト低減及びインダクタンスの調整の容易化を図
ることができる。

【００４１】また加熱ローラ４１の長手方向の温度分布
Ｔは、周期的な分布形状となる。長手方向において、温
度分布Ｔの周期は、各コア４８の長さとなり、温度は、
各コア４８の中央で温度が最も高く、各ギャップの中央
で温度が最も低くなる。

【００４２】加熱ローラ温度センサ４５及び温度ヒュー
ズ４７は、複数のコア４８のうちの、加熱ローラ４１の
長手方向の中央位置に配置されたコア４８Ａの中央位置
に対向する、加熱ローラ４１上の位置に取付けられる。
これは、加熱ローラ４１の中央位置は、熱が逃げにくい
ことと、上述したように、コア４８の中央が最も温度が
高くなる。よって、加熱ローラ温度センサ４５は、画像
定着品質が低下しない範囲（上述の周期的な温度むらが
許容できる範囲内）で、最も高い温度を実際に検知で
き、最も高い温度に対して温度制御できる。特に、温度
異常の過温度を効果的に検知できる。同様に温度ヒュー
ズ４７は、画像定着品質が低下しない範囲で、最も高い
温度の過温度の温度異常時に通電遮断することができ
る。

【００４３】ここで、図５及び図６を示して、複数のう
ちのコア４８の１個の長手方向の長さ及びコア４８同士
のギャップ（以下コアギャップとする）と、加熱ローラ
４１の温度分布の許容範囲について説明する。図５は、
加熱ローラの温度分布の許容範囲を示す図であり、
（I）は、コア一個の長さＬ及びコアギャップｇを示す
図であり、（II）は、加熱ローラの温度分布許容範囲を
示すグラフであり、図６は、コアの充填率に対する誘導
コイルの特性を示す図であり、（I）は、コアの充填率
に対する誘導コイルのインダクタンスを示すグラフであ
り、（II）は、コアの充填率に対する誘導コイルのリア
クタンスを示すグラフである。

【００４４】先ず、図５（I）に示すように、複数のコ
ア４８Ｂの１個の長手方向の長さをＬとし、各コア４８
Ｂの長手方向のコアギャップ長さをｇとする。そこで、
適正な温度分布が得られるコア一個の長さＬ及びコアギ
ャップｇの条件を求めた。図５（II）に示すように、コ
ア４８Ｂ１個の長さＬ［ｍｍ］と、各コア４８Ｂのコア
ギャップｇ［ｍｍ］において、加熱ローラの温度分布が
適正な範囲である場合○を打点し、適正でない場合に×
を打点している。

【００４５】加熱ローラの温度分布が適正な範囲である
かの判断は、温度むらが許容範囲であるかの判断と、コ
アの充填率が許容範囲であるかの判断の２点で判断して
おり、当該２点とも許容範囲である場合に○を打点し
た。先ず、温度むらが許容範囲であるかの判断は、上述
した複数のコアの周期的な温度むらの最高点と最低点の
温度ギャップが１０［℃］以内で、かつ記録材に定着さ
れた画像が試験者の目視により良好であると判断された
場合に、温度むらが許容範囲であると判断した。

【００４６】実験条件としては、加熱ローラの外径４０
〜５０［ｍｍ］、コイル用電源からの誘導コイルへの入
力電力を約１０００［Ｗ］、目標温度（定着温度）を約
２００［℃］として実験データを得ており、この条件
は、本実施の形態で説明する他の実験でも同様であり、
この条件に近い範囲で加熱ローラが定着時に使用される
ことを考慮した。

【００４７】次に、コアの充填率が許容範囲であるかの
判断について、図６を用いて説明する。図６で用いるコ
アの充填率［％］とは、コアの総体積／誘導コイル内部
の総面積で表される。このとき、コアの長手方向の断面
積、コア１個の長さＬ、コアギャップｇを変化させてデ
ータをとり、その関係曲線を描写した。

【００４８】図６（I）に示すように、コアの充填率に
対する誘導コイルのインダクタンス［μＨ］には、適正
な領域Ｃ１が存在する。適正な領域Ｃ１よりもインダク
タンスが大きくなれば、発熱効率は上がるが、磁束密度
が大きくなりすぎ飽和してしまい、温度制御不可能とな
る。また、適正な領域Ｃ１よりもインダクタンスが小さ
くなれば、発熱効率が足りず、所望の温度が得られなく
なることになる。

【００４９】図６（II）に示すように、コアの充填率に
対する誘導コイルのリアクタンス［Ω］には、同様に適
正な領域Ｃ２が存在する。適正な領域Ｃ２よりもリアク
タンスが大きくなれば、発熱効率は上がるが、磁束密度
が大きくなりすぎ飽和してしまい、温度制御不可能とな
る。また、適正な領域Ｃ２よりもリアクタンスが小さく
なれば、発熱効率が足りず、所望の温度が得られなくな
ることになる。

【００５０】よって、図６（I），（II）における適正
な領域Ｃ１，Ｃ２内の適正な充填率の許容範囲内で、か
つ上述した温度分布の許容範囲内となった、コア１個の
長さＬ及びコアギャップｇの条件は次式で表される。コ
ア４８Ｂの１個の長さＬ［ｍｍ］、各コア４８Ｂのコア
ギャップｇ［ｍｍ］とした場合、Ｌ≧ｇかつｇ＜−（１／４）・Ｌ＋１５を満足することが条件となる。この条件を満たすコア１
個の長さＬ及びコアギャップｇを有するコア４８を定着
装置４０に設けることにより、長手方向に適正な温度分
布が得られる。

【００５１】この場合、コア１個の長さＬ＝５〜６０
［ｍｍ］であり、コアギャップｇ＝１〜１２［ｍｍ］で
あることが好ましい。Ｌが短ければ、コア設置の自由度
が高くなるが、Ｌが５［ｍｍ］より短ければ、逆に個数
が増え、コストアップにつながり、逆にＬが６０［ｍ
ｍ］より長ければ、コアギャップｇにおける温度むらが
顕著となり、コアギャップｇをある許容範囲まで短くす
る必要性がでてしまう。また、コアギャップｇが１［ｍ
ｍ］よりも短い場合、誘導コイルのインピーダンスの制
御が困難となり、逆にｇが１２［ｍｍ］よりも長いと、
加熱ローラの長手方向の温度むらが大きくなる。

【００５２】次に、コアの長手方向の断面形状について
図７を参照して説明する。図７は、コアの断面形状に応
じた温度分布を示す図であり、（I）は、加熱ローラ４
１Ａ及び４１Ｂの形状を示す概略断面図であり、（II）
は、円周方向に対する温度分布のグラフである。

【００５３】図７（I）に示すように、中心軸を一致さ
せて長手方向の断面形状が正方形のコア４８Ｃを設けた
加熱ローラ４１Ａと、中心軸を一致させて長手方向の断
面形状が円形のコア４８Ｄを設けた加熱ローラ４１Ｂと
を用意し、円周方向の加熱ローラ温度を測定した。この
測定結果は、図７（II）に示す。図７（II）は、円周方
向の角度［°］に対する温度の相対値を示す温度分布
（相対値）のグラフである。

【００５４】加熱ローラ４１Ａ上の温度分布は、４つの
最高点を持つ周期的な温度分布Ｔ１となり、加熱ローラ
４１Ｂ上の温度分布は、フラットな温度分布Ｔ２とな
る。温度分布は、温度むらの無い方が望ましい。本実施
の形態のコア４７は断面を円形にしているので、断面形
状に起因する磁束の偏りが無く、断面形状の偏りによる
予備回転が不要となり、円周方向の温度むらを防ぐこと
ができる。

【００５５】更に、誘導コイル４４は加熱ローラ４１と
中心軸を一致させているので、加熱ローラ４１の回転に
よらず円周方向の温度むらを防ぐことができ、コア４７
はコイル４１と中心軸を一致させているので、円周方向
の温度むらを更に防ぐことができ、定着装置４０は、均
一な画像品質の定着を行うことができる。

【００５６】次に、加熱ローラと誘導コイルとのギャッ
プ（コイルギャップとする）について図８を参照して説
明する。図８は、コイルギャップに応じた効率を示す図
であり、（I）は、加熱ローラ４１Ｃ及び誘導コイル４
４Ａの位置関係を示す概略断面図であり、（II）は、コ
イルギャップに対する効率のグラフである。

【００５７】図８（I）に示すように、加熱ローラ４１
Ａの内周と誘導コイル４４の外周との離間距離はコイル
ギャップＧ［ｍｍ］として示される。図８（II）に、コ
イルギャップＧに対する効率（相対値）のグラフを示
す。効率は、コイル電流の入力電力に対する、加熱ロー
ラの加熱温度の割合である。

【００５８】コイルギャップＧ［ｍｍ］において、効率
は、コイルギャップＧが小さくなればなるほど上がる
が、コイルギャップＧが２［ｍｍ］より小さくなると、
誘導コイルのインダクタンスが許容範囲を超えてしま
い、温度制御が不可能となり、また、回転する加熱ロー
ラが固定された誘導コイルと接触する可能性もでてしま
い、誘導コイルと加熱ローラとの間の絶縁性が保たれな
い可能性がでる。逆に、コイルギャップＧが３［ｍｍ］
よりも大きくなれば、所望の温度が得られないこととな
り、また、誘導コイルの自己発熱を招くこととなる。

【００５９】よって、コイルギャップＧ［ｍｍ］におい
て、２［ｍｍ］＜Ｇ＜３［ｍｍ］の関係にあることが好ましい。

【００６０】よって、本実施の形態によれば、複数のコ
ア４８を用いた定着装置において、誘導コイル４４中に
コア４８を複数配置するので、コアの取り扱いを容易に
し、コスト低減及びインダクタンスの調整の容易化を図
ることができる。また、円形スプリング状の誘導コイル
４４は、長手方向の断面が円形であり、加熱ローラ４１
の予備回転が不要で、加熱ローラ４１の円周方向に適正
な温度分布を形成することができる。また、誘導コイル
４４は、加熱ローラ４４と中心軸を同じにするので、加
熱ローラ４１を回転しても、加熱ローラ４１の円周方向
に適正な温度分布を形成することができる。

【００６１】また、加熱ローラ４１は、コイルギャップ
Ｇが、２［ｍｍ］＜Ｇ＜３［ｍｍ］の条件を満たす場
合、誘導コイル４４との絶縁性を保ち、かつ定着に十分
な加熱温度を得ることができる。また、コア４８は、長
手方向の断面を円形にし、中心軸を加熱ローラ４１と一
致させることにより、各コア４８による温度むらを防
ぎ、加熱ローラ４１の円周方向に更に適正な温度分布を
形成することができる。

【００６２】また、コア４８の１個の長さＬ［ｍｍ］、
各コア４８のコアギャップｇ［ｍｍ］について、Ｌ≧
ｇ、かつ、ｇ＜−（１／４）・Ｌ＋１５を満足するの
で、加熱ローラ４１の長手方向に適正な温度分布を形成
することができる。また、加熱ローラ４１の厚さを、３
００［μｍ］〜２［ｍｍ］にするので、加熱ローラ４１
の強度を保ち、且つ熱容量を抑えることができる。

【００６３】また、加熱ローラ温度センサ４５を、加熱
ローラ４１上のコア４８Ｂの中央に対向した位置に設け
るので、適正に温度制御を行うことができる。また、温
度ヒューズ４７を加熱ローラ４１上のコア４８Ｂの中央
に対向した位置に設けるので、温度異常時に適正に通電
遮断することができる。

【００６４】なお、加熱ローラ温度センサ４５、温度ヒ
ューズ４７それぞれの、取付け個数は１個に限るもので
はない。また、中央のコア４８Ｂ以外のコア４８の中央
に対向して設ける構成でもよい。

【００６５】以上、本発明の実施の形態につき説明した
が、本発明は、必ずしも上述した手段及び手法にのみ限
定されるものではなく、本発明にいう目的を達成し、本
発明にいう効果を有する範囲内において適宜に変更実施
が可能なものである。

【００６６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、複数のコ
アを配置するので、コアの取り扱いを容易にし、コスト
低減及びインダクタンスの調整の容易化を図ることがで
きる。

【００６７】請求項２記載の発明によれば、誘導コイル
は加熱部材の円周方向に均一な磁束を形成するので、加
熱部材の予備回転が不要で、加熱部材の円周方向に適正
な温度分布を形成することができる。

【００６８】請求項３記載の発明によれば、加熱部材
は、誘導コイルとの絶縁性を保ち、かつ定着に十分な加
熱温度を得ることができる。

【００６９】請求項４記載の発明によれば、各コアによ
る温度むらを防ぎ、加熱部材の円周方向に更に適正な温
度分布を形成することができる。

【００７０】請求項５記載の発明によれば、加熱部材の
軸方向に適正な温度分布を形成することができる。

【００７１】請求項６記載の発明によれば、加熱部材温
度検知手段を、加熱部材上のコアに対向した位置に設け
るので、適正に温度制御を行うことができる。

【００７２】請求項７記載の発明によれば、加熱部材の
強度を保ち、且つ熱容量を抑えることができる。

【００７３】請求項８記載の発明によれば、請求項１〜
７のいずれか記載の定着装置の特徴を有する画像形成装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の画像形成装置αのブロッ
ク構成図である。

【図２】画像形成装置αの作像部２０及び定着装置４０
の構成を示す図である。

【図３】定着装置４０の構成を示す断面図である。

【図４】定着装置４０の加熱ローラ４１を示す斜視図で
ある。

【図５】加熱ローラの温度分布の許容範囲を示す図であ
り、（I）は、コア一個の長さＬ及びコアギャップｇを
示す図であり、（II）は、加熱ローラの温度分布許容範
囲を示すグラフである。

【図６】コアの充填率に対する誘導コイルの特性を示す
図であり、（I）は、コアの充填率に対する誘導コイル
のインダクタンスを示すグラフであり、（II）は、コア
の充填率に対する誘導コイルのリアクタンスを示すグラ
フである。

【図７】コアの断面形状に応じた温度分布を示す図であ
り、（I）は、加熱ローラ４１Ａ及び４１Ｂの形状を示
す概略断面図であり、（II）は、円周方向に対する温度
分布のグラフである。

【図８】コイルギャップに応じた効率を示す図であり、
（I）は、加熱ローラ４１Ｃ及び誘導コイル４４Ａの位
置関係を示す概略断面図であり、（II）は、コイルギャ
ップに対する効率のグラフである。

【符号の説明】

α…画像形成装置１…ＣＰＵ２…ＲＡＭ３…ＲＯＭ１０…スキャナ２０…作像部２１…感光ドラム２２…帯電器２３…露光手段２４…現像器２５…転写手段２６…クリーナ３０…給紙部４０…定着装置４１，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ…加熱ローラ４２…加圧ローラ４３…ボビン４４，４４Ａ…誘導コイル４５…加熱ローラ温度センサ４６…コイル用電源４７…温度ヒューズ４８，４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃ，４８Ｄ…コア５０…表示部Ａ…紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者豊田美帆東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内Ｆターム(参考） 2H033 AA18 AA31 BA25 BA26 BA32 BB03 BB13 BB18 BB21 BB22 BE06 3K059 AA03 AB19 AC33 AD05 AD12 CD02 CD72 CD77

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コイル電流の通電により磁束を発生する誘
導コイルと、当該誘導コイルから発生した磁束により誘
導される誘導電流で発熱する円筒形の加熱部材とが設け
られ、記録材上の現像剤を前記加熱部材の加熱により定
着する定着装置において、前記誘導コイルは、前記加熱部材の内部かつ円周方向に
巻き線を施され、前記誘導コイルの内部かつ軸方向に分割配置された複数
のコアを具備した、ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】前記誘導コイルは、軸方向の断面が円形で
あり、前記誘導コイルの断面の中心が、前記加熱部材の軸方向
の断面の中心と一致していることを特徴とする請求項１
記載の定着装置。
【請求項３】前記誘導コイルの外周面は、前記加熱部材
の内周面に対して、２〜３［ｍｍ］離間していることを
特徴とする請求項１又は２記載の定着装置。
【請求項４】前記コアは、前記軸方向の断面が円形であ
り、当該断面の中心が前記加熱部材の中心と一致するこ
とを特徴とする請求項１〜３の何れか記載の定着装置。
【請求項５】コイル電流の通電により磁束を発生する誘
導コイルと、当該誘導コイルから発生した磁束により誘
導される誘導電流で発熱する加熱部材とが設けられ、記
録材上の現像剤を前記加熱部材の加熱により定着する定
着装置において、前記誘導コイルは、前記加熱部材の内部に設けられ、前記誘導コイルの内部かつ軸方向に分割配置された複数
のコアを具備し、前記コアは、前記各コアの長さをＬ［ｍｍ］、前記各コ
ア間のコアギャップをｇ［ｍｍ］とした場合、Ｌ≧ｇかつｇ＜−（１／４）・Ｌ＋１５の条件を満たす、ことを特徴とする定着装置。
【請求項６】コイル電流の通電により磁束を発生する誘
導コイルと、当該誘導コイルから発生した磁束により誘
導される誘導電流で発熱する加熱部材とが設けられ、記
録材上の現像剤を前記加熱部材の加熱により定着する定
着装置において、前記誘導コイルは、前記加熱部材の内部に設けられ、前記誘導コイルの内部かつ軸方向に分割配置された複数
のコアと、前記コアに対向した位置に設置され前記加熱部材の温度
を検知する加熱部材温度検知手段とを具備した、ことを特徴とする定着装置。
【請求項７】前記加熱部材は、厚みが、３００［μｍ］
〜２［ｍｍ］であることを特徴とする請求項１〜６の何
れか記載の定着装置。
【請求項８】請求項１〜７の何れか記載の定着装置を具
備し、前記定着装置の定着により前記記録材上に前記現
像剤の画像を形成することを特徴とする画像形成装置。