(57)【要約】      （修正有）【課題】作業性が良く、強度も保つことができる熱効率の高い定着装置の提供。【解決手段】励磁コイルと前記励磁コイルを保持する樹脂製のコイルホルダと、複数の磁性体コアを有する磁束発生手段と、前記磁束発生手段の発生磁束の作用により電磁誘導発熱する誘導発熱体を有する、搬送される紙等の被加熱材に前記誘導発熱体の発熱による熱エネルギーを付与する定着装置において、前記複数の磁性体コアは、間隔Ｇを形成した状態で液状化された樹脂を各コアを覆うように流し込まれ、一体的に成形されたコアユニットとして構成され、前記励磁コイルは、前記誘導発熱体に対して所定の距離を保つように前記コイルホルダに保持され、前記コイルホルダは、前記励磁コイルと前記磁性体コア間が所定の距離をおいて配置されるように前記コアユニットと組み合わされて構成される。【選択図】図１
2006145949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励磁コイルと前記励磁コイルを保持する樹脂製のコイルホルダと、複数の磁性体コアを有する磁束発生手段と、前記磁束発生手段の発生磁束の作用により電磁誘導発熱する誘導発熱体を有する、搬送される紙等の被加熱材に前記誘導発熱体の発熱による熱エネルギーを付与する定着装置において、
前記複数の磁性体コアは、間隔Ｇを形成した状態で液状化された樹脂を各コアを覆うように流し込まれ、一体的に成形されたコアユニットとして構成され、前記励磁コイルは、前記誘導発熱体に対して所定の距離を保つように前記コイルホルダに保持され、前記コイルホルダは、前記励磁コイルと前記磁性体コア間が所定の距離をおいて配置されるように前記コアユニットと組み合わされて構成されることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記間隔Ｇが
０ｍｍ≦Ｇ≦５ｍｍ
の関係であることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記磁性体コアは、第１磁性体コアと第２磁性体コアよってＴ字型に配設され、前記第１磁性体コアはＴ字型の水平部に配置され、各々の前記第１磁性体コアは間隔Ｇ１を保つように形成され、前記第２磁性体コアはＴ字型の垂直部に配設され、各々の前記第２磁性体コアは間隔Ｇ２を保つように形成され、
０ｍｍ≦Ｇ１，Ｇ２≦５ｍｍ
の関係であ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】
前記複数の第１磁性体コアの各間隔Ｇ１が一定であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記複数の第２磁性体コアの各間隔Ｇ２が一定であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記誘導発熱体の発熱分布を変更させるために、前記複数の第１磁性体コアの各間隔Ｇ１が一定でないことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記誘導発熱体の発熱分布を変更させるために、前記複数の第２磁性体コアの各間隔Ｇ２が一定でないことを特徴とする請求項１〜３又は６の何れかに記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導加熱方式の定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、磁束により定着ローラに電流を誘導させてジュール熱によって発熱させる誘導加熱定着装置が開示されている。これは、誘導電流の発生を利用することで直接定着ローラを発熱させることができて、ハロゲンランプを熱源として用いた熱ローラ方式の定着装置よりも高効率の定着プロセスを達成している。
【０００３】
しかしながら、磁場発生手段としての励磁コイルにより発生した交番磁束のエネルギーが定着ローラ全体の昇温に使われるため放熱損失が大きく、投入エネルギーに対する定着エネルギーの密度が低く効率が悪いという欠点があった。
【０００４】
そこで、高効率化のために特許文献２のように磁束発生手段の構成を改良したものや、特許文献３のように高効率化を達成するための製造方法に関する提案もなされている。
【０００５】
又、製造コスト減のために、特許文献４のように複数のコア間を接着する製造方法に関する提案がなされている。
【０００６】
【特許文献１】実開昭５１−１０９７３７号公報
【特許文献２】特開平９−２９２７８６号公報
【特許文献３】特開２００３−０６８４４２号公報
【特許文献４】特開平１１−３１１９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、電磁誘導加熱方式の定着装置に関して、更なる高速対応において定着品質を確保するために、より多くの電力を供給することによって励磁コイルの自己発熱が問題となり、更なる効率の向上を図らなければならない。
【０００８】
又、磁性コアが比較的にラフな寸法でしか成形できない部材であるために組立時にガタが生じ正規位置に組み込むことが困難なため所望した出力を得られなかった。
【０００９】
又、特許文献４記載の発明では、一体化成形と同等の製造コスト確保のために各コアの断面のみの接着剤で接着しているが、コア断面面積が小さいためコアの強度が低下する、１個１個接着することにより非常に組み立てるために時間が掛かる、接着剤を固めるために時間が掛かるため、作業性が非効率であり、コストも掛かる等の問題がある。又、高温による接着剤劣化によるコア寿命低下も問題になっている。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、作業性が良く、強度も保つことができる熱効率の高い定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、励磁コイルと前記励磁コイルを保持する樹脂製のコイルホルダと、複数の磁性体コアを有する磁束発生手段と、前記磁束発生手段の発生磁束の作用により電磁誘導発熱する誘導発熱体を有する、搬送される紙等の被加熱材に前記誘導発熱体の発熱による熱エネルギーを付与する定着装置において、前記複数の磁性体コアは、間隔Ｇを形成した状態で液状化された樹脂を各コアを覆うように流し込まれ、一体的に成形されたコアユニットとして構成され、前記励磁コイルは、前記誘導発熱体に対して所定の距離を保つように前記コイルホルダに保持され、前記コイルホルダは、前記励磁コイルと前記磁性体コア間が所定の距離をおいて配置されるように前記コアユニットと組み合わされて構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、一体成形されたコアホルダは、樹脂が金型内で固まるまで数十秒程度であるため、従来の接着剤で固定するのに比べて非常に短時間でコアホルダを完成させることができる。又、樹脂により第１の磁性体コアは上半分、第２の磁性体コアは周囲全て覆われているために、一体成形されたコアユニットは、従来のコア断面部のみに接着剤で接着するタイプに比べて非常に強度がある構成となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
＜実施の形態１＞
図１において本発明に係る磁性体コア１１１の構成について説明する。
【００１５】
磁性体コア１１１は、面の中心に穴があいており、不図示の金型内の固定ピンにより、第１の磁性体コア１１１ａをＴ字の水平部に、第２の磁性体コア１１１ｂはＴ字の垂直部に固定されている。そして、このＴ型コアが複数並列に一定の間隔Ｇを空けて配置されて金型内（不図示）で仮止めされている。本発明では、Ｇ１＝０．３ｍｍ、Ｇ２＝３．５ｍｍの間隔で磁性体コア１１１が配置されている。
【００１６】
図２において、本発明に係るコアユニット１１３の製造方法について説明する。
【００１７】
金型内にセットされた仮組みの複数の磁性体コア１１１に液状化された樹脂（ＬＣＰ）を射出しすることで、第１の磁性体コア１１１ａは周囲全てに、第２の磁性体コア１１１ｂは上半分、各々のコア面中心の穴に樹脂が流れ込み、各コア同士が固定される。
【００１８】
更に、樹脂は回動する不図示の磁気遮蔽板のガイド形状、励磁コイル１０１をコイルホルダに密着にさせるコイルガイドの形状にも成形され、コアを固定する以外の機能も満たしている。このように、磁性体コア１１１は、コアユニット１１３として一体的に成形される。
【００１９】
以上のような工程で一体成形されたコアホルダは、樹脂が金型内で固まるまで数十秒程度であるため、従来の接着剤で固定するのに比べて非常に短時間でコアホルダを完成させることができる。又、樹脂により、第１の磁性体コア１１１ａは周囲全て、第２の磁性体コア１１１ｂは上半分、各々のコア面中心の穴が覆われているために、一体成形されたコアユニット１１３は、従来のコア断面部のみに接着材で接着するタイプに比べて非常に強度がある構成となっている。
【００２０】
各コア間の間隔Ｇが５ｍｍを超えると、磁束の発生分布が長手方向で不均一になり、誘導発熱体である定着ローラの温度分布が不均一になり定着性が悪化する可能性がある。
【００２１】
よって、本発明では、Ｇ１＝０．３ｍｍ、Ｇ２＝３．５ｍｍとしたが、一体成形する際の間隔Ｇは、
０ｍｍ≦Ｇ≦５ｍｍ
であることが必須となってくる。
【００２２】
図３及び図４において本発明に係るコイルホルダ１０８、磁性発生ユニット１１２の構成について説明する。
【００２３】
コイルホルダ１０８は、励磁コイル１０１を内部にセットされ、更に上記一体成形されたコアユニット１１３を上部から嵌め込み、両端部をビス止めされて磁束発生ユニットが完成する。
【００２４】
ここで、励磁コイル１０１及び磁性体コア１１１について説明する
コイル１としては加熱に十分な交番磁束を発生するものでなければならないが、そのためには抵抗成分を低く、インダクタンス成分を高く取る必要がある。励磁コイル１０１の芯線としては、φ０．１〜０．３ｍｍの細線を略８０〜１６０本程度束ねたリッツ線を用いている。細線には絶縁被覆電線を用いている。又、磁性体コア１１１を周回するように８〜１２回巻回して励磁コイル１０１を構成したものが使われる。励磁コイル１０１には励磁回路が接続されており、交番電流を励磁コイル１０１へ供給できるようになっている。
【００２５】
磁性体コア１１１は、フェライト等の高透磁率残留磁束密度の低いものを用いると良いが、磁束を発生できるものであれば良く、特に規定するものではない。本発明は、磁性体コア１１１の形状・材質を規定するものではなく、第１の磁性体コア１１１ａ及び第２の磁性体コア１１１ｂを一体成形でＴ字型にして、本発明の効果を得ることができる。
【００２６】
次に、上記コイルユニット１１０を具備した場合の加熱装置としては一般的な画像形成装置の定着器について図５において説明する。
【００２７】
定着ローラ１００は厚さ１ｍｍの鉄芯金で構成されており、その外周長は３５ｍｍ、全長３５０ｍｍである。
【００２８】
この定着ローラ１００に加圧圧接する加圧ローラ１０４とニップ１１７を形成し、用紙にトナーを固着させる。
【００２９】
加圧ローラ１０４は、３ｍｍ厚の鉄芯金上にシリコンゴムを５ｍｍ配し、その外周に５０μｍ厚のＰＦＡチューブを配している。
【００３０】
シート材の給送手段によりにより搬送されトナー像が転写されたシート材は、定着入口ガイド１１８により上記構成の定着ローラ１００及び加圧ローラ１０４で構成された定着ローラ対１１９を有する定着装置１０２のニップ部１１７に進入する。
【００３１】
ここにおいてシート材上のトナー画像がシート材上に定着される。尚、本実施の形態では、コア間の間隔Ｇ１，Ｇ２を一定としたが、定着ローラ１００端部の温度が低下する系の定着装置であるとき等は、コア間の間隔Ｇ１，Ｇ２、或はＧ１，Ｇ２両方を、端部は０ｍｍ、中央部は４ｍｍとすることにより、コアホルダ端部の磁束発生密度を増加させ、中央部の磁束発生密度を低下させることができ、定着ローラ１００端部の温度低下を改善することができる。
【００３２】
以上のように、コア間の間隔を長手方向に対して変化させることにより、より最適な定着装置を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】磁性体コアの斜視図である。
【図２】コアユニットの斜視図である。
【図３】コイルユニットの斜視図である。
【図４】磁気発生ユニットの斜視図である。
【図５】定着装置の概要図
【符号の説明】
【００３４】
１００  定着ローラ
１０１  励磁コイル
１０２  定着装置
１０４  加圧ローラ
１０８  コイルホルダ
１０９  コアホルダ
１１０  コイルユニット
１１１  磁性体コア
１１１ａ  第１の磁性体コア
１１１ｂ  第２の磁性体コア
１１２  磁気発生ユニット
１１３  コアユニット
１１７  ニップ
１１８  入口ガイド
１１９  定着ローラ対
【図１】
2006145949.tif 000003
【図２】
2006145949.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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