JPH09258586A

JPH09258586A - 誘導加熱定着装置

Info

Publication number: JPH09258586A
Application number: JP21880796A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kato; 剛加藤; Yusuke Morigami; 祐介森上; Eiji Okabayashi; 英二岡林
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1995-09-04
Filing date: 1996-08-20
Publication date: 1997-10-03
Anticipated expiration: 2016-08-20
Also published as: JP3334504B2

Abstract

(57)【要約】【課題】誘導加熱定着装置の定着ローラの過昇温を防
止する。【解決手段】定着ローラ１の回転軸に沿って設けられ
たコア１０に回巻きされるコイルが、最下層の巻数に対
し上層のコイルの巻数を徐々に減らすように回巻きする
ことを特徴とする誘導加熱定着装置。【効果】定着ローラ内の空間を有効利用することがで
きるので、コイルの太さを太くして、銅損を減らしコイ
ルからの発熱を減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式の複写
機、プリンタおよびファクシミリなどに用いられる定着
装置に関し、さらに詳しくは、誘導加熱を利用してトナ
ー像を記録媒体に定着する誘導加熱定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式の複写機などには、記録媒体
である記録紙ないし転写材などのシート上に転写された
トナー像をシートに定着させる定着装置が設けられてい
る。

【０００３】定着装置は、例えば、シート上のトナーを
熱溶融させる定着ローラと、当該定着ローラに圧接して
シートを挟持する加圧ローラとを有している。定着ロー
ラは円筒状に形成され、この定着ローラの中心軸上に
は、発熱体が保持手段により保持されている。この発熱
体は定着ローラの中心軸に位置し、発熱体から発せられ
た熱は定着ローラ内壁に均一に輻射され、定着ローラの
外壁の温度分布は円周方向において均一となる。定着ロ
ーラの外壁は、その温度が定着に適した温度（例えば、
１５０〜２００℃）になるまで加熱される。この状態で
定着ローラと加圧ローラは摺接しながら互いに逆方向へ
回転し、トナーが付着したシートを挟持する。定着ロー
ラと加圧ローラとの摺接部（以下、ニップ部という）に
おいて、シート上のトナーは定着ローラの熱により溶解
し、両ローラから作用する圧力によりシートに定着され
る。トナーが定着した後、定着ローラおよび加圧ローラ
の回転に伴い、シートは、排紙ローラによって搬送さ
れ、排紙トレイ上に排出される。

【０００４】このような定着装置において、発熱体とし
ては、一般的にハロゲンランプが用いられており、その
ため電源を投入した後、定着ローラの温度が定着に適し
た所定温度に達するまでには比較的長時間を要してい
た。その間、使用者は複写機を使用することができず、
長時間の待機を強いられるという問題があった。

【０００５】このため、複写機などの商品の価値を高め
るためには、定着装置の省エネルギ化（低消費電力化）
と、ユーザの操作性向上（クイックプリント）との両立
を図ることが一層注目され重視されてきている。これに
伴い、従来から行われてきたトナーの定着温度、定着ロ
ーラの熱容量の低減だけでなく、電気−熱変換効率の向
上を図ることが必要となってきた。

【０００６】かかる要請を満足する装置として、誘導加
熱方式の定着装置が提案されている。例えば特開昭５４
−３９６４５号公報には、金属導体からなる定着ローラ
の内部に、螺旋状にコイルを巻装した開磁路鉄芯が配置
されている。そして、定着ローラの内面に近接した前記
コイルに高周波電流を流し、これによって生じた高周波
磁界で定着ローラに誘導渦電流を発生させ、定着ローラ
自体の表皮抵抗によって定着ローラそのものをジュール
発熱させるようになっている。

【０００７】この誘導加熱は、他の加熱方式と比較して
次のような利点がある。まず第１に、ハロゲンランプの
近赤外加熱のような間接加熱よりも、速く昇温し、定着
ローラ以外の部分の発熱や伝熱が少ない。また、ハロゲ
ンランプの光漏れに相当するロスがない。第２に、定着
ローラ表面に固体抵抗発熱体を持つ表面加熱よりも、電
磁誘導特有の表皮効果があるために発熱効率が良く、ま
た摺動接点がないため定着装置の信頼性も長期にわたっ
て高い。第３に、フィルムベルトと固体抵抗発熱体を持
つ加熱よりも、接触抵抗による熱伝達ロスが少なく、ま
た発熱面の温度検出が容易であるので温度制御性が優れ
ている。

【０００８】一方、この誘導加熱においても欠点があ
り、その一つにコイル自体の発熱よる定着ローラ内部の
温度が過度に上昇する点がある。これは、コイルに電流
を流すことによってコイル自体の抵抗による発熱が定着
ローラ内部の狭い空間では、十分な放熱することができ
ないために生じるものである。かかる欠点を回避するた
めには、コイルの太さを太くしてその抵抗をさげたり、
また、定着ローラを含む周辺の部材を耐熱性の高い材料
によって形成するなどの工夫が必要である。また、上記
公報においては、この過昇温を回避するために、定着ロ
ーラに螺旋状にコイルを巻くことによって形成されてい
る空心部分に空気を流すことによって温度上昇を抑制し
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように誘導加熱定
着装置にあっては、定着ローラの過昇温という欠点克服
が重要であるが、上記のような従来の技術にはそれぞれ
以下のような問題点がある。

【００１０】まず、コイルの太さを太くして銅損を減ら
すことにより過昇温を防止する場合であるが、単純に
は、コイル外径を太くすればするほど抵抗が低くなり、
自己発熱による損失を減らせ、その結果、コイルの発熱
を減少させ得ると共に、定着ローラの誘導加熱に使われ
るエネルギーの割合が増える。しかし、高周波では表皮
効果により、コイル外径を太くすればするほど、銅損の
低減効果は薄れ、その効果は期待されるほど大きなもの
とはならい。また、コイルが定着ローラ内部に配設され
るため、必然的にコイルを巻くことができる空間には制
限があり、太いコイルを使用すると、その巻数が少なく
なって必要なアンペアターンが得られなくなってしまう
という問題がある。また、部材に耐熱性の高い材料を用
いる場合には、使用する部材のコストアップになり経済
的に好ましいものとはいえない。

【００１１】次に、上記公報記載のように、螺旋状に巻
いたコイルの空心に空気を送り込むことは、そのための
送風手段が必要となり、送風手段が必要とする電力のた
めに上述した省エネルギーの要望に反することとなり、
また、送風手段を設けることによるコストアップをさけ
ることができないという問題もある。

【００１２】そこで本発明は、誘導加熱定着装置に用い
られる定着ローラの過昇温を、経済的にかつ効率よく防
止することができる誘導加熱定着装置を提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１記載の本発明は、記録媒体上に形成されたト
ナー像を前記記録媒体へ定着する定着装置であって、導
電性部材で形成された円筒形の被加熱体と、該被加熱体
の内部に、該被加熱体の回転軸方向に直交する向きに設
けられたコアと、該コアに、前記被加熱体の回転軸方向
に沿って巻き回されたコイルと、を有し、該コイルが、
前記コアの最も近い最下層の巻数より、上層の巻数が徐
々に少なくなるように巻き回されていることを特徴とす
る誘導加熱定着装置である。

【００１４】また、請求項２記載の本発明は、前記請求
項１記載の誘導加熱定着装置において、前記コイルが、
外径０．２〜０．８ｍｍの絶縁被覆銅線よりなることを
特徴とする。

【００１５】また、上記目的を達成するための請求項３
記載の本発明は、記録媒体上に形成されたトナー像を前
記記録媒体へ定着する定着装置であって、導電性部材で
形成された円筒形の被加熱体と、該被加熱体の内部に、
該被加熱体の回転軸方向に直交する向きに設けられたコ
アと、該コアに、前記被加熱体の回転軸方向に沿って巻
き回されたコイルと、を有し、該コイルが、外径０．２
〜０．８ｍｍの絶縁被覆銅線よりなることを特徴とする
誘導加熱定着装置。

【００１６】また、上記目的を達成するための請求項４
記載の本発明は、記録媒体上に形成されたトナー像を前
記記録媒体へ定着する定着装置であって、導電性部材で
形成された円筒形の被加熱体と、該被加熱体の内部に、
該被加熱体の回転軸方向に直交する向きに設けられたコ
アと、該コアに、前記被加熱体の回転軸方向に沿って巻
き回されたコイルと、を有し、該コイルが、外径０．２
〜０．８ｍｍの絶縁被覆銅線を複数束ねたリッツ線であ
ることを特徴とする誘導加熱定着装置。

【００１７】また、請求項５記載の本発明は、前記請求
項１〜４のいずれか一つに記載の誘導加熱定着装置にお
いて、前記コアには、前記コイルが巻き回されるボビン
が設けられており、該ボビンの前記被加熱体の回転軸方
向に直交する方向の幅が前記コアの幅と等しいことを特
徴とする。

【００１８】また、請求項６記載の本発明は、前記請求
項１〜５のいずれか一つに記載の誘導加熱定着装置にお
いては、前記コアおよびコイルが、前記被加熱体の内部
に挿入される円筒形の絶縁体によって支持され、前記コ
イルと前記被加熱体が直接接触することのないようにさ
れていることを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態に係
る誘導加熱定着装置を図面に基づいて説明する。なお、
同一機能を有する部材には同一の符号を付し、その説明
を省略した。

【００２０】実施の形態１図１は本発明を適用した誘導加熱定着装置を示す断面図
であり、図２はコイル・アセンブリを説明するための透
視図であり、図３は定着ローラの斜視図である。

【００２１】図１に示すように、プリンタなどに組み込
まれた誘導加熱定着装置は、矢印ａ方向に回転駆動可能
に設けられた被加熱体である定着ローラ１と、当該定着
ローラ１に圧接して設けられ定着ローラ１の回転に伴っ
て従動回転する加圧ローラ２とを有する。定着ローラ１
は、導電体の円筒形中空パイプであり、その内部には、
当該定着ローラ１に誘導電流を発生させるためのコイル
・アセンブリ３が回転軸方向（円筒軸方向）に沿って配
設されている。

【００２２】コイル・アセンブリ３は、コア１０と、該
コア１０を取り囲むようにボビン８が設けられており、
このボビン８の周りに銅線を巻いてコイル９を形成して
あり、これらが図２に示すように、円筒形のホルダ１１
内に納められている。

【００２３】コア１０は、例えば、フェライトコアまた
は積層コアからなり、ボビン８は、例えば、セラミック
や耐熱絶縁性エンジニアリング・プラスチックで形成さ
れ、少なくともコイルの最下層部分を押えてその形状を
整える役割を果たす。このボビン８はコア１０の幅とほ
ぼ同じ幅とし、コア１０近くの最下層でできるだけ多く
コイルを巻くことができるようにしてある。

【００２４】コイル９は表面に融着層と絶縁層を持つ直
径０．８ｍｍの単一またはリッツ銅線を用いて、ボビン
８の回りに定着ローラ１の回転軸に沿った方向に巻き回
され、最下層部分がボビン８によって規制されることで
形状が整えられて、上層に行くほどその巻数を少なく、
ホルダ１１の円周に沿って、その内部空間のほとんどを
埋めている。

【００２５】すなわち、定着ローラ１の内周壁に近くな
るにつれて、その巻数を減らすようにしたことで、定着
ローラ１の内周壁に沿ってコイルを配設することができ
るようになり、定着ローラ１内部の限られた空間が効率
よく利用でき、コイル９の太さを太くしても必要なアン
ペアターンを確保することが可能となる。したがって、
コイル９の太さを太くし銅損を減らしてコイルの抵抗を
下げ、定着ローラの過昇温を防止することができる。

【００２６】なお、銅損とコイルの太さとの関係は、下
記（１）式および（２）式によって表すことができる。Ｐ＝Ｉ²Ｒ …（１）Ｒ＝ρ・Ｌ／Ｓ …（２）（ただし、各式中、Ｐは銅損、Ｉはコイルに流す電流、
Ｒは銅損の抵抗、ρはコイルとなる同線の抵抗率、Ｌは
コイルとなる銅線の長さ、Ｓはコイルとなる銅線の断面
積である。）各式から分かるように、コイル（コイルを形成する銅
線）の太さ（断面積）が太くなるほど銅損が減少して、
コイルの発熱が減少する。

【００２７】このように最下層から上層に向けてその巻
数を減らすことにより、全ての層が同じ巻数で巻た場合
と比較して、より太いコイル９を用いることができる。
例えば本実施の形態１と同じ巻数を全ての層が同じ巻数
で巻た場合には、コイル９の太さを約０．５ｍｍにする
必要がある。したがって、本発明を適用したことで、よ
り太いコイルを用い、かつ必要なアンペアターンを得る
こととができ、コイルの銅損を減らして通電時における
コイルの発熱量を減少させ、定着ローラ１の過昇温を防
止することが可能となる。

【００２８】ボビン８は、このコイルをコアに巻き回す
際に、その形状がくずれないように、コイル９の形状を
整えて巻くために設けられているものであるが、ボビン
８の幅をコア１０の幅と等しくすることで、コイル９の
巻数をできるだけ多くするようにした。

【００２９】ホルダ１１は、耐熱絶縁性の材料、例えば
ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）や液晶ポリマー
などで形成されている。そして、このコイル・アセンブ
リ３が、図３に示すように、定着ローラ１内部に収納さ
れている。これにより、導電性の被加熱体である定着ロ
ーラ１とコイル９との間の絶縁性が保たれる。

【００３０】定着ローラ１は、炭素鋼管、ステンレス合
金管あるいはアルミニウム合金管などの導電性部材から
形成され、その外周面にフッ素樹脂をコーティングし
て、表面に耐熱離型性層が形成されている。定着ローラ
１は、導電性磁性部材から形成することがさらに好まし
い。加圧ローラ２は、軸芯１８の周囲に、表面離型性耐
熱ゴム層であるシリコンゴム層１９が形成されている。

【００３１】なお、定着ローラ１は、その両端に図示し
ないスベリ軸受部が形成され、定着ユニットフレームに
回転自在に取り付けられている。さらに、定着ローラ１
は、その片端に図示しない駆動ギアが固定され、この駆
動ギアに接続されたモータなどの図示しない駆動源によ
って回転駆動される。また、ホルダ１１は、定着ローラ
１の内周面との間に所定寸法の最小限ギャップを保っ
て、定着ローラ１の内部に収納され、定着ユニットフレ
ームに固定されて非回転となっている。スベリ軸受や分
離爪１５は、耐熱摺動性エンジニアリング・プラスチッ
クなどから形成されている。

【００３２】さらに、定着ローラ１の上方には、当該定
着ローラ１の温度を検出する温度センサ１６が設けられ
ている。この温度センサ１６は、定着ローラ１を隔てて
コイル９の側面に向かい合うように、定着ローラ１の表
面に圧接している。温度センサ１６は、例えばサーミス
タより構成される。この温度センサ１６で定着ローラ１
の温度を検出しつつ、定着ローラ１の温度が最適温度と
なるように、コイル９への通電が制御される。また、温
度の異常上昇時の安全機構として、温度センサ１６のほ
かに、異常な高温を検知した場合に、コイル９への通電
を切断するサーモスタットなどを設けてもよい。

【００３３】このように構成された誘導加熱定着装置は
以下のように動作する。まず、未定着のトナー像が転写
されているシート１４は、図１中左方向から搬送され、
定着ローラ１と加圧ローラ２との間のニップ部に向けて
送り込まれる。シート１４は、後述する原理により熱せ
られた定着ローラ１の熱と、両ローラ１、２から作用す
る圧力とが加えられながら、ニップ部を搬送される。こ
れにより、未定着トナーが定着されて、シート１４上に
は定着トナー像が形成される。ニップ部を通過したシー
ト１４は、定着ローラ１から自然に分離し、あるいは図
１に示すように、先端部が定着ローラ１の表面に摺接す
るように設けられた分離爪１５ないし分離ガイドによっ
て定着ローラ１から強制的に分離され、図１中右方向に
搬送される。このシート１４は、図示しない排紙ローラ
によって搬送されて、排紙トレイ上に排出される。

【００３４】図４は、本発明を適用した誘導加熱定着装
置における定着ローラ１の加熱原理を説明する説明図で
ある。コイル９に高周波（数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚ）の電
流が流されると、「アンペアの右ネジの法則」に従っ
て、図示するように、コア１０から定着ローラ１の長手
軸方向に対し直交する磁束３１ａが発生する。この磁束
３１ａもまた高周波磁束である。

【００３５】導電体の定着ローラ１に到達した磁束３１
ｂは、定着ローラ１に沿って曲り、導電体の比透磁率に
依存した比率で定着ローラ１の円周面内を通る磁束３１
ｃとなる。定着ローラ１の周面に集中した磁束３１ｃ
は、コイル９に対向する部分で密度が最大となる。

【００３６】この構成にあっては、定着ローラ１のＰ，
Ｒ点で円周面内の磁束密度が極大になり、逆に、Ｑ、Ｓ
点で極小になる。よって、誘導電流密度も同様の傾向に
なるので、定着ローラ１の発熱は、円周面内において均
一ではなく、２点鎖線で囲んだ部分３２ａ、３２ｂが局
所的に発熱する。この局所的に発熱する部分３２ａ、３
２ｂは、図１において示せば、定着ローラ１の上部領域
と下部領域に相当する。したがって、ニップ部と一方の
発熱箇所（領域）とは、少なくとも一部で重複してい
る。また、他方の発熱箇所（領域）には、サーミスタ１
６が接触するように配置される。なお、サーミスタ１６
の取り付け箇所は、定着ローラ１の上部か下部のどちら
かにすれば良いが、本実施の形態では図示するように、
上部の外側に取り付けてある。また、サーミスタ１６が
小型であれば、定着ローラ１上部の内側または下部の内
側に取り付けても良い。

【００３７】そして、このように集中した磁束３１ｃの
作用により、定着ローラ１には「レンツの法則」に従っ
て、前記磁束３１ｃを妨げる前記磁束３１ｃと逆方向の
磁束を生じるような渦状の誘導電流が壁面内部で発生す
る。この誘導電流は、定着ローラ１の表皮抵抗によりジ
ュール熱に変換されるので、定着ローラ１が発熱して、
前述のように、シート１４にトナー像の定着が行われ
る。このとき、コイル９は、本発明を適用したことによ
り、ホルダ１１の内周に沿って配置されているので、定
着ローラ１との距離が近く、磁気的な結合が強くなるた
め熱変換効率が良くなる。したがって、相対的にコイル
電流を減らすことができる。

【００３８】実施の形態２図５は本発明を適用した誘導加熱定着装置を示す断面図
である。図５に示すように、本実施の形態２におけるコ
イル・アセンブリ３は、コア１０と、該コア１０を取り
囲むように設けられたボビン８に巻き回されるコイル
が、前記実施の形態１と異なり全てほぼ同一回数巻き回
されており、かつ、その外径を０．２〜０．８ｍｍとし
て、複数の銅線を束ねたリッツ線としている。なお、そ
の他の構成は前記実施の形態１と同様であるのでその説
明は省略する。

【００３９】このように、コイル９の外径を０．２〜
０．８ｍｍとすることで、１０〜１００ｋＨｚ程度の高
周波が印加される誘導加熱定着装置におけるコイルの実
効抵抗値を最小にすることができ、コイルの発熱を極力
少なくして定着ローラの過昇温を防止する。また、リッ
ツ線を用いることで、０．２〜０．８ｍｍと細いコイル
をボビンに巻装する際の製造を容易にすることができる
ものである。

【００４０】以下、このようにコイルに用いる銅線の外
径を０．２〜０．８ｍｍに限定し、かつリッツ線を用い
た理由について説明する。

【００４１】一本の被覆銅線でコイルを形成する場合、
本発明においてはコイルに高周波（１０ｋＨｚ〜１００
ＫＨｚ）の交流を与えるため、銅線の断面積が増える割
には、表皮効果により銅線の実効抵抗があまり増えない
という逆効果がある。これは、銅線が太いほど太くした
分の効果が薄れることを意味している。従って、一本の
被覆銅線より細い複数の被覆銅線を束ねリッツ線でコイ
ルを形成する方が損失を低減するには有利である。

【００４２】また、コイル９の銅線の外径が太くなれば
なるほど、図６のように銅線を反対方向にターンさせて
いるコイル端部での巻き太りが大きくなり、所定の大き
さのホルダ８に収まりにくいという問題もある。しか
し、極めて細い被覆銅線を多く束ね、所定のホルダに納
めようとすると、束ね太りや銅線の被覆や融着層（必ず
しも必要ない）によって、銅線部（電流が流れる断面
積）がリッツ線の断面積に占める割合が増え、やはり損
失低減の逆効果となる。これは、コスト的にも製造上の
効率も良くない（通常回転体内部のホルダの大きさは、
外径１０〜６０ｍｍの範囲である）。

【００４３】本発明のように定着装置における回転体内
部の限られた容積にコイルを形成する場合、最適な銅線
外径の範囲がある。実験によれば銅線外径は０．２ｍｍ
以上０．８ｍｍ以下のリッツ線であることが効率的に、
コスト的に、また製造上も適していることが判った。

【００４４】銅線の外径に対するコイル損失の関係を図
７に示す。図示するように、銅線外径が０．２ｍｍより
小さいか、０．８ｍｍより大きい場合は、コイル損失が
大きくなる。従って、コイルの自己発熱する割合が大き
くなり、コイルの温度上昇が大きくなるため、コイルが
耐熱限界を超えたり、或いはコイルを耐熱グレードの高
い高価なものにしなければならなくなる。また、この自
己発熱は加熱効率を悪くし、ボビン等の周囲の部品の耐
熱性にも影響する。

【００４５】例えば外径３０ｍｍのホルダにコイルを納
めようとする場合は、銅線外径は０．３ｍｍから０．５
ｍｍの範囲にすることが望ましい。被覆銅線が細い場合
は、束ね太り等で効率がそれほど良くないほか、多くの
被覆銅線を束ねるため、リッツ線の製造が大変になる。
これより外径が小さいホルダの場合は、束ね本数が少な
いため、銅線外径の範囲はより細い方へシフトする。

【００４６】この様に銅線外径が０．２ｍｍ〜０．８ｍ
ｍの間にコイル損失の最小値があり、この範囲でコイル
を形成すればエネルギー効率の良い加熱が実現できる。
また、リッツ線の束ね本数は、コスト、製造の観点から
も１００本以下が望ましい。複数の被覆銅線を束ねてリ
ッツ線にする場合、撚りながら束ねる必要がある。撚る
らないでボビンに巻くと、被覆銅線に流れる電流が銅線
間で偏るためである。実験により、この撚りピッチにつ
いても２００ｍｍ以下にする必要があることが判った。
所定の周波数における撚りピッチとコイル損失の関係を
図８に示す。撚りピッチが大きいと、電流の偏りにより
コイル損失は増大し、２００ｍｍより大きくなると前記
銅線外径の場合と同様に誘導コイルの耐熱限界（一般の
コイルの耐熱限界は２２０℃くらいが最高）を超えるこ
とになる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明した本発明は請求項ごと以下の
ような効果を奏する。請求項１記載の本発明の誘導加熱
定着装置によれば、導電性部材で形成された被加熱体の
内部に回転軸方向に沿って配置され、該被加熱体に誘導
電流を生じさせるコイルをコアの最下層より上層の方の
巻数を徐々に減らして巻き回することとしたので、被加
熱体内部の空間利用率がよくなり、より太いコイルを用
いて必要なアンペアターンを稼ぐことができ、これによ
り、通電時のコイルの発熱量を減らすことができて、被
加熱体の過昇温が防止できる。また、コイルと被加熱体
との距離が少なくなるので、熱変換率が向上して消費電
力が少なくなる。

【００４８】請求項２記載の本発明によれば、前記請求
項１記載の構成において、コイルの外径を０．２〜０．
８ｍｍとすることで、より太いコイルを用いて必要なア
ンペアターンを稼ぐことができると共に、高周波が印加
される誘導加熱定着装置におけるコイルの実効抵抗値を
最小にすることができ、コイルに流れる電流のエネルギ
ー効率がよくなり、コイルの発熱を極力少なくして被加
熱体の過昇温を防止することができる。

【００４９】請求項３記載の本発明によれば、コイルの
銅線の外径を０．２〜０．８ｍｍとすることで、高周波
が印加される誘導加熱定着装置におけるコイルの実効抵
抗値を最小にすることができ、コイルに流れる電流のエ
ネルギー効率がよくなり、コイルの発熱を極力少なくし
て被加熱体の過昇温を防止することができる。

【００５０】請求項４記載の本発明によれば、コイルの
銅線の外径を０．２〜０．８ｍｍとし、かつ、リッツ線
を用いたことで、高周波が印加される誘導加熱定着装置
におけるコイルの実効抵抗値を最小にすることができ、
コイルに流れる電流のエネルギー効率がよくなり、コイ
ルの発熱を極力少なくして被加熱体の過昇温を防止する
ことができる。そして、銅線を巻き回す作業が容易にな
り製造コストの低減がかはれる。

【００５１】請求項５記載の本発明では、コアにコイル
を巻き回すボビンの幅をコアの幅と等しくすることで、
コイルの巻数をできるだけ多くすることができ、また、
このボビンによってコイルを回巻きする際の工程が容易
になる。

【００５２】請求項６記載の本発明によれば、コイルを
絶縁性のホルダにより覆うことで、万が一コイルの被覆
が損傷したような場合であっても被加熱体との間で短絡
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した実施の形態１の誘導加熱定
着装置を示す断面図である。

【図２】図１に示される定着ローラ内のコイルアセン
ブリを示す透視図である。

【図３】図１に示される定着ローラの斜視図である。

【図４】定着ローラの加熱原理を説明する図面であ
る。

【図５】本発明を適用した実施の形態２の誘導加熱定
着装置を示す断面図である。

【図６】コイルの巻装端部を示す断面図である。

【図７】コイルの被覆銅線外径とコイル損失の関係を
示す図面である。

【図８】コイルの撚ピッチとコイル損失の関係を示す
図面である。

【符号の説明】

１…定着ローラ２…加圧ローラ３…コイル・アセンブリ８…ボビン９…コイル１０…コア１１…ホルダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体上に形成されたトナー像を前記
記録媒体へ定着する定着装置であって、導電性部材で形成された円筒形の被加熱体と、該被加熱体の内部に、該被加熱体の回転軸方向に直交す
る向きに設けられたコアと、該コアに、前記被加熱体の回転軸方向に沿って巻き回さ
れたコイルと、を有し、該コイルが、前記コアの最も近い最下層の巻数より、上
層の巻数が徐々に少なくなるように巻き回されているこ
とを特徴とする誘導加熱定着装置。
【請求項２】前記コイルが、外径０．２〜０．８ｍｍ
の絶縁被覆銅線よりなることを特徴とする請求項１記載
の誘導加熱定着装置。
【請求項３】記録媒体上に形成されたトナー像を前記
記録媒体へ定着する定着装置であって、導電性部材で形成された円筒形の被加熱体と、該被加熱体の内部に、該被加熱体の回転軸方向に直交す
る向きに設けられたコアと、該コアに、前記被加熱体の回転軸方向に沿って巻き回さ
れたコイルと、を有し、該コイルが、外径０．２〜０．８ｍｍの絶縁被覆銅線よ
りなることを特徴とする誘導加熱定着装置。
【請求項４】記録媒体上に形成されたトナー像を前記
記録媒体へ定着する定着装置であって、導電性部材で形成された円筒形の被加熱体と、該被加熱体の内部に、該被加熱体の回転軸方向に直交す
る向きに設けられたコアと、該コアに、前記被加熱体の回転軸方向に沿って巻き回さ
れたコイルと、を有し、該コイルが、外径０．２〜０．８ｍｍの絶縁被覆銅線を
複数束ねたリッツ線であることを特徴とする誘導加熱定
着装置。
【請求項５】前記コアには、前記コイルが巻き回され
るボビンが設けられており、該ボビンの前記被加熱体の
回転軸方向に直交する方向の幅が前記コアの幅と等しい
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の
誘導加熱定着装置。
【請求項６】前記コアおよびコイルが、前記被加熱体
の内部に挿入される円筒形の絶縁体によって支持され、
前記コイルと前記被加熱体が直接接触することのないよ
うにされていることを特徴とする請求項１〜５のいずれ
か一つに記載の誘導加熱定着装置。