(57)【要約】【課題】  安定した効率の良い加熱を行うことを可能とするとともに、安価に製造することが可能で、かつ漏洩電界強度に関する法規上の要求を容易に満たすことの出来る定着装置を提供すること。【解決手段】  被定着部材と接触して被定着部材上の画像を加熱定着させる無端加熱部材と、この無端加熱部材に近接配置され、前記無端加熱部材を電磁誘導加熱させる電磁誘導コイル部材と、この電磁誘導コイル部材一つに対応して設けられた、前記電磁誘導コイル部材に交流電流を供給するインバータ駆動回路とを備える定着装置であって、前記コイル部材を定着装置および前記インバータ駆動回路に接続した状態において、コイル部材のインダクタンスをＬ、負荷抵抗をＲ、前記インバータ駆動回路の電源電圧が１００〜２５０Ｖ、周波数が２０〜５０ｋＨｚの条件で、式Ｖ２／［（２πｆＬ）２＋Ｒ２］−１／２＞６００を満たすように構成したことを特徴とする。【選択図】    図４
2006106785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被定着部材と接触して被定着部材上の画像を加熱定着させる無端加熱部材と、
この無端加熱部材に近接配置され、前記無端加熱部材を電磁誘導加熱させる電磁誘導コイル部材と、
この電磁誘導コイル部材一つに対応して設けられた、前記電磁誘導コイル部材に交流電流を供給するインバータ駆動回路と
を備える定着装置であって、
前記コイル部材を定着装置および前記インバータ駆動回路に接続した状態において、コイル部材のインダクタンスをＬ、負荷抵抗をＲ、前記インバータ駆動回路の電源電圧が１００〜２５０Ｖ、周波数が２０〜５０ｋＨｚの条件で、
式Ｖ２／［（２πｆＬ）２＋Ｒ２］−１／２＞６００
を満たすように構成したことを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置の定着装置に係り、特に、加熱源として誘導加熱を用いた、電子写真装置の定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術 従来、電子写真装置の定着装置では、加熱源としてハロゲンランプ等を用い、これを金属ローラの内側に設置し、このハロゲンランプ等によりローラを加熱し、被定着物をこのローラに加圧接触させるために弾性ローラを押し当て、これらのローラを回転させ、被定着物を通過させる方式が一般的である。それ以外に、フラッシュランプにより、非接触で加熱するものも実用化されている。
【０００３】
しかし、従来のこれらの方式の定着器では、ランプによる加熱のため、熱効率は７０％程度が限界であり、またその構成上、加熱ローラの内側からの加熱となるため、立上がり特性が悪く、また構成が複雑となり、また小形化も困難であるという問題があった。
【０００４】
また、これらの定着装置の効率改善策として、金属からなる加熱ローラ内に励磁コイルを収容し、励磁コイルに高周波電流を流して、加熱ローラに渦電流を発生させることにより、発熱させ、それによって加熱ローラを加熱する誘導加熱を利用した定着装置が知られている。
【０００５】
しかし、このような誘導加熱を利用した定着装置では、安定した効率の良い加熱を行うことが望まれているが、そのためにどのようなパラメータがあり、そのような装置をどのようにして実現するかについて、未だ十分な検討がなされていない。
【０００６】
また、所定の発熱量を得るためには、一般に、励磁コイルに供給する電流を増幅するためのトランスが必要となるが、そのようなトランスの使用は、定着装置のコストを高くしてしまう。
【０００７】
更に、安全の面から漏洩電界強度を所定値以下に抑えることが、法規に定められており、そのような法規上の要求を満たすためのパラメーターを見出すことが必要となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の目的は、安定した効率の良い加熱を行うことを可能とするとともに、安価に製造することが可能で、かつ漏洩電界強度に関する法規上の要求を容易に満たすことの出来る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】
【０００９】
本発明は、被定着部材と接触して被定着部材上の画像を加熱定着させる無端加熱部材と、この無端加熱部材に近接配置され、前記無端加熱部材を電磁誘導加熱させる電磁誘導コイル部材と、この電磁誘導コイル部材一つに対応して設けられた、前記電磁誘導コイル部材に交流電流を供給するインバータ駆動回路とを備える定着装置であって、前記コイル部材を定着装置および前記インバータ駆動回路に接続した状態において、コイル部材のインダクタンスをＬ、負荷抵抗をＲ、前記インバータ駆動回路の電源電圧が１００〜２５０Ｖ、周波数が２０〜５０ｋＨｚの条件で、式Ｖ２／［（２πｆＬ）２＋Ｒ２］−１／２＞６００を満たすように構成したことを特徴とする定着装置を提供する。
【００１０】
本発明は、被定着部材と接触して被定着部材上の画像を加熱定着させる無端加熱部材と、この無端加熱部材に近接配置され、前記無端加熱部材を電磁誘導加熱させる電磁誘導コイル部材と、この電磁誘導コイル部材一つに対応して設けられた、前記電磁誘導コイル部材に交流電流を供給する一つの交流電源回路とを備える定着装置であって、前記コイル部材を、定着装置に備えられた状態での前記コイル部材のインダクタンスＬと負荷抵抗Ｒとの比が、Ｌ／Ｒ＜５０×１０−６（Ｈ／Ω）となるように構成した定着装置を提供する。
【００１１】
また、本発明は、被定着部材と接触して被定着部材上の画像を加熱定着させる無端加熱部材と、この無端加熱部材に近接配置され、前記無端加熱部材を電磁誘導加熱させる電磁誘導コイル部材と、この電磁誘導コイル部材一つに対応して設けられた、前記電磁誘導コイル部材に交流電流を供給するインバータ駆動回路とを備える定着装置であって、前記コイル部材を、定着装置に備えられた状態での前記コイル部材のインダクタンスＬと負荷抵抗Ｒとの比が、Ｌ／Ｒ＜５０×１０−６（Ｈ／Ω）となり、かつ前記インバータ駆動回路の電源電圧が１００〜２５０Ｖ、周波数が２０〜５０ｋＨｚの条件で、式Ｖ２／［（２πｆＬ）２＋Ｒ２］−１／２＞６００を満たすように構成した定着装置を提供する。
【００１２】
かかる定着装置において、コイル部材を、インバータ駆動回路の電源電圧が１００〜２５０Ｖ、周波数が２０〜５０ｋＨｚの条件の下で、式Ｉ＝（Ｖ／Ｒ）（１−ｅ−１／ｆ／Ｌ／Ｒ）により表わされる電流Ｉがインバータ駆動回路のスイッチング素子の耐電流を満たすように構成することが望ましい。
【００１３】
以上のように構成される定着装置は、以下の具体的態様を有する。
【００１４】
１．無端加熱部材の肉厚が、０．１〜１０ｍｍであること。
【００１５】
２．無端加熱部材は、円筒状であり、その径は、２０〜６０ｍｍであること。
【００１６】
３．無端加熱部材とコイル部材との間のギャップは、１〜４ｍｍであること。
【００１７】
４．交流電流の周波数は、２０〜５０ｋＨｚであること。
【００１８】
５．無端加熱部材を構成する材料は、２００以下の比透磁率を有すること。
【００１９】
６．無端加熱部材を構成する材料は、鉄、ステンレス、アルミニウム、およびステンレスとアルミニウムの複合材からなる群から選ばれること。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、コイル部材を、定着装置に備えられた状態でのコイル部材のインダクタンスＬと負荷抵抗Ｒとの比が、Ｌ／Ｒ＜５０×１０−６（Ｈ／Ω）となるように構成しているので、安定した効率の良い加熱を行うことを可能とするとともに、安価に製造することが可能で、かつ漏洩電界強度に関する法規上の要求を容易に満たすことの出来る定着装置を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
本発明に係る定着装置について説明する前に、本発明に係る定着装置を装着したデジタル複写機の概略について説明する。
【００２３】
図１は、デジタル複写機の全体を示すもので、このデジタル複写機は、装置本体１を備えている。この装置本体１内には、後述する走査手段として機能するスキャナ２、及び画像形成手段として機能する画像形成部３が設けられている。
【００２４】
装置本体１の上面には原稿が載置される透明なガラスからなる原稿載置台５が設けられている。また、装置本体１の上面には、原稿載置台５上に原稿を自動的に送る自動原稿送り装置７（以下ＡＤＦと称する）が配設されている。
【００２５】
装置本体１内に配設されたスキャナ２は、原稿載置台５に載置された原稿を照明する蛍光灯等の光源９および原稿からの反射光を所定の方向に偏向する第１のミラー１０を有している。これらの光源９および第１のミラー１０は、原稿載置台５の下方に配設された第１のキャリッジ１１に取り付けられている。また、原稿載置台５の下方には、原稿載置台５と平行に移動可能な第２のキャリッジ１２が配設されている。第２のキャリッジ１２には、第１のミラー１０により偏向された原稿からの反射光を順に偏向する第２及び第３のミラー１３，１４が互いに直角に取り付けられている。第２のキャリッジ１２は、第１のキャリッジ１１に対して従動されるとともに、第１のキャリッジ１１に対して、１／２の速度で原稿載置台５に沿って平行に移動される。
【００２６】
また、原稿載置台５の下方には、第２のキャリッジ１２上の第３のミラー１４からの反射光を集束する結像レンズ１６と結像レンズ１６により集束された反射光を受光する受光センサ１８が配設されている。
【００２７】
一方、画像形成部３は、装置本体１のほぼ中央一側部に感光体ドラム２１を回転自在に備えている。感光体ドラム２１の周囲部にはその回転方向に沿って帯電チャージャ２２、現像器２３、転写チャージャ２４、剥離チャージャ２５、剥離爪２６、清掃装置２７、及び除電器２８が順次配置されている。
【００２８】
装置本体１内の中央他側部には受光センサ１８で受光された画像情報に応じた情報光を感光体ドラム２１に走査するポリゴンミラー３１が回転自在に設けられている。
【００２９】
装置本体１内の下部側には、カセット３３が出入自在に設けられ、カセット３３内にはコピー用紙が収納されている。カセット３３の一側上部側には用紙を一枚ずつ分離して取り出すピックアップローラ３５が設けられている。そして、装置本体１内には、カセット３３から感光体ドラム２１と転写チャージャ２４との間に位置した転写部を通って上方へ延びる搬送路３４が形成されている。搬送路３４中には、カセット３３から給紙された用紙を挟持搬送する搬送ローラ対３７、さらに搬送されてくる用紙を整位する整位ローラ対３８が配設されている。
【００３０】
また、搬送路５８の転写部下流側には、用紙に転写された転写像を定着させる定着器１０１、さらに排紙ローラ対４０が配設されている。排紙ローラ対４０の排紙方向には排出される用紙を受ける排紙トレイ４１が設けられている。
【００３１】
なお、装置本体１の一側面部には、定着装置１０１を通過したコピー用紙を反転させて再び画像転写部へ送る自動両面装置４３が設けられている。
【００３２】
次に、以上説明した図１に示すデジタル複写機による画像形成動作について説明する。
【００３３】
原稿載置台５上に載置された原稿は、スキャナ２により露光される。この露光により原稿から反射される光は、第１乃至第３のミラー１０，１３，１４、および結像レンズ１６を介して受光センサ１８に受光され、画像情報が読取られる。この画像情報は光電変換され、情報光としてポリゴンミラー３１へ送られ、ポリゴンミラー３１の回転により感光体ドラム２１上に走査される。
【００３４】
感光体ドラム２１の表面は、帯電チャージャ２２により一様に帯電され、情報光が走査されることにより、原稿像に対応する静電潜像が形成される。静電潜像は感光体ドラム２１の回転により現像器２３に送られ、現像器２３からトナーが供給されることにより、トナー像となる。
【００３５】
一方、このときには、ピックアップローラ３５によりカセット３３から用紙が１枚ずつ取り出され、搬送路３４へ送られる。この用紙は、搬送ローラ対３７により整位ローラ対３８へ送られ、この整位ローラ対３８で先端が整位された後、画像転写部に送られる。画像転写部において、感光体ドラム２１上のトナー像が、転写チャージャ２４の作用により用紙Ｐ上に転写される。
【００３６】
トナー像が転写された用紙は、剥離チャージャ２５及び剥離爪２６の作用により感光体ドラム４４周面から剥離され、本発明に係る定着装置１０１に搬送される。そして、定着装置３によって加熱されるとともに、加圧されてトナー像が用紙Ｐに溶融定着される。このトナー像が定着された用紙は、排紙ローラ対４０を介して排紙トレイ４１上に排出される。
【００３７】
図２は、本発明の一実施形態に係る定着装置の全体の構成を示す断面図である。また、図３は、本発明の一実施形態に係る定着装置の全体の構成を示す斜視図である。
【００３８】
図２および図３において、定着装置１０１は、４０ｍｍの径の加熱ローラ１０２と、４０ｍｍの径の加圧ローラ１０３とを備えた構成を有している。なお、図２R>２および図３では、定着装置１０１を構成する加熱ローラ１０２と加圧ローラ１０３とは、便宜上、上下に配置されているように描かれているが、本実施例では、図１に示すように、左右に配置されている。
【００３９】
加圧ローラ１０３は、加圧機構（図示せず）により加熱ローラ１０２に圧接されており、一定のニップ幅を有するように維持されている。加熱ローラ１０２は、駆動モータ（図示せず）により矢印の方向に駆動され、加圧ローラ１０３は、加熱ローラ１０２に従動し、矢印の方向に回転する。
【００４０】
加熱ローラ１０２の材質は、鉄であり、肉厚は１ｍｍとされている。加熱ローラ１０２の表面には弗素樹脂（例えばテフロン（登録商標））等からなる離型層が被覆されている。なお、本実施例では、加熱ローラ１０２の材質は鉄であるが、鉄に限らず、電磁誘導により渦電流が発生し、それによって発熱する材質であればよく、例えばステンレス、アルミニウム、ステンレスとアルミニウムとの複合材等を用いることが出来る。
【００４１】
加圧ローラ１０３は、芯金の周囲にシリコンゴム、弗素ゴム等を被覆することにより構成されている。
【００４２】
これら加熱ローラ１０２および加圧ローラ１０３の圧接部（ニップ部）である定着ポイントを用紙Ｐが通過することにより、用紙Ｐ上の現像剤が融着・圧着され、定着される。
【００４３】
加熱ローラ１０２の周上には、加熱ローラ１０２と加圧ローラ１０３の接触位置（ニップ部）よりも回転方向下硫に、用紙Ｐを加熱ローラ１０２から剥離する剥離爪１０５、加熱ローラ１０２上にオフセットされた現像剤や紙屑等のゴミを加熱ローラ１０２の表面から除去するクリーニング部材１０６、オフセット防止用離型剤を塗布する離型剤塗布装置１０８、および加熱ローラ１０２の温度検出を行うサーミスタ１０９が順次配置されている。
【００４４】
以上のように構成される定着装置では、加熱ローラ１０２への加熱手段として、誘導加熱手段（磁場発生手段）を用いている。誘導加熱手段は、励磁コイル１１１から構成され、加熱ローラ１０２内に配置されている。励磁コイル１１１は、相互に絶縁された、線径０．５ｍｍの銅線を複数本束ねたリッツ線により構成される。リッツ線を用いることにより、電流の浸透深さよりも線径を小さくすることが出来、それによって、交流電流を有効に流すことが可能となる。
【００４５】
本実施例では、線径０．５ｍｍの銅線を１６本束ねることにより、リッツ線を構成している。リッツ線を構成する銅線は、耐熱性樹脂であるポリイミドにより絶縁被覆されている。
【００４６】
励磁コイル１１１は、コイルの磁束を集中させるための芯材（例えばフェライト、鉄芯等）を用いておらず、空芯コイルとされている。なお、励磁コイル１１１は、耐熱性の樹脂材（本実施例では、耐熱性エンジニアリングプラスチック）からなるコイル支持材１１２により支持されている。このコイル支持材１１２は、加熱ローラ１０２を支持する板金（図示せず）との間で位置決めされている。なお、耐熱性エンジニアリングプラスチックとしては、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ポリエーテルイミド、ＰＦＡ、不飽和ポリエステル、高耐熱フェノール、ポリイミド等を挙げることが出来る。
【００４７】
このように、励磁コイル１１１として空芯コイルを用いることにより、複雑な形状の芯材を用いる必要がないので、定着装置のコストダスンが可能となる。また、励磁コイル１１１に高周波電流を印加するための励磁回路も安価となる。
【００４８】
上述する励磁回路（インバータ回路）から引き出し線１２０を介して励磁コイル１１１に高周波電流を印加すると、励磁コイル１１１により磁束が発生し、この磁界の変化を妨げるように、加熱ローラ１０２に、磁束および渦電流が発生する。加熱ローラ１０２に渦電流が発生すると、加熱ローラ１０２の抵抗によりジュール熱が発生し、加熱ローラ１０２が加熱される。本実施例では、インバータ回路から励磁コイル１１１に、周波数２５ｋＨｚ、出力９００Ｗの高周波電流を流した。
【００４９】
図４は、図２および３を参照して説明した本発明の一実施形態に係る定着装置の制御系を示すブロック図である。
【００５０】
図４に示すように、商用電源１３０の交流は、整流回路１３１と平滑コンデンサー１３２によって整流され、共振用コンデンサー１３４およびスイッチング回路１３５からなるインバータ回路によって、コイル１３３に高周波電流が供給されるようになっている。
【００５１】
高周波電流は、入力検出手段１３６により検出され、指定された出力になるように制御されている。指定された出力は、ＰＷＭ制御により、スイッチング素子のＯＮ時間を可変することで制御することが出来る。この時、駆動周波数は変化する。
【００５２】
励磁コイルの温度、加熱ローラ温度は、温度検知手段１３７により検知されるが、この温度検知手段１３７からの情報は、直接ＩＨ（誘導加熱）回路１３８に入力されてもよく、或いは本実施形態におけるように、ＣＰＵ１３９に入力された後、ＯＮ・ＯＦＦ信号の形でＩＨ回路１３８に入力されてもよい。
【００５３】
本実施形態に係る定着装置の励磁コイルは、次のような特性を有する。
【００５４】
即ち、加熱ローラ内に配置した状態での励磁コイルのインダクタンス（Ｌ）および抵抗（Ｒ）は、インバータ回路の駆動周波数が２５ｋＨｚの場合に、Ｌ＝２７（μＨ）、Ｒ＝１．５（Ω）である。
【００５５】
これに対し、加熱ローラ内に配置しない状態での励磁コイルのインダクタンス（Ｌ）および抵抗（Ｒ）は、Ｌ＝３５（μＨ）、Ｒ＝０．１（Ω）であり、加熱ローラ内に配置した状態のほうが、加熱ローラ内に配置しない場合に比べ、インダクタンス（Ｌ）が減少し、抵抗（Ｒ）が増加する。
【００５６】
これは、加熱ローラ内に励磁コイルを配置することにより、加熱ローラに磁場が作用し、１次側からみて見掛け上、負荷が発生するためである。この場合、１．４Ω分だけ負荷が発生し、加熱ローラに渦電流が発生し、この抵抗分のジュール熱が発生する。このように発生したジュール熱により加熱ローラが加熱され、１８０℃の温度に制御される。
【００５７】
この時、励磁コイルが、インダクタンスＬと負荷抵抗Ｒとの比が、Ｌ／Ｒ＜５０×１０−６（Ｈ／Ω）となるように構成されていない場合、本実施形態に係る定着装置に最低限必要な熱量を発生させるためには、インバータ回路の駆動周波数２０ｋＨｚ以上を満たすことが出来なくなる。
【００５８】
即ち、９００Ｗの高周波電流の出力を得るためには、上記Ｌ／Ｒの式を持たさないと、周波数が２０ｋＨｚ未満となって、可聴域となり、振動、騒音を発生してしまい、事実上、定着装置に利用出来なくなる。また、周波数２０ｋＨｚで回路を他励振動で駆動しても、必要とする出力９００Ｗ、即ち、定着に必要な熱量を得ることが出来なくなってしまう。
【００５９】
このように、本発明者らの実験によると、定着装置の誘導加熱手段を、駆動周波数２０ｋＨｚ以上で駆動しても、９００Ｗ以上の出力を得るためには、励磁コイルを、Ｌ／Ｒ＜５０×１０−６（Ｈ／Ω）を満たすように構成することが必要であることがわかった。
【００６０】
以上、本発明の定着装置において、誘導加熱手段の性能を大きく左右するパラメーターとして、励磁コイルのインダクタンスＬと負荷抵抗Ｒとの比Ｌ／Ｒについて説明したが、本発明の定着装置においては、誘導加熱手段の特性に影響を与えるパラメーターとして、Ｌ／Ｒ以外にも、様々なものがある。以下、それらについて説明する。
【００６１】
（１）インバータ駆動回路の電源電圧が１００〜２５０Ｖ、周波数が２０〜５０ｋＨｚの条件で、式Ｖ２／［（２πｆＬ）２＋Ｒ２］−１／２＞６００を満たすこと。
【００６２】
この条件を満たすように励磁コイルを構成することにより、励磁コイルに流す電流をトランス等により増幅することなく、電源電圧を直接用いて、回路とコイルを流れる電流により所望の出力（６００Ｗ以上）を得ることが出来るので、大幅のコストダウンを図ることが出来る。また、駆動回路のスイッチング素子も１つですむため、低コストで定着装置を製造することが出来る。また、上述のように、芯材を用いない空芯コイルであっても、十分に必要な熱量を得ることが可能である。これに対し、励磁コイルが、この式Ｖ２／［（２πｆＬ）２＋Ｒ２］−１／２＞６００を満たさない場合には、インバータ回路のスイッチング素子に流れる電流を、トランス等を用いて増幅し、励磁コイルに流すようにしなければならない。即ち、トランス等を用いなければ、流れる電流量が少なく、必要な発熱量を得ることが出来なくなる。
【００６３】
なお、種々の励磁コイルについて、インダクタンス（Ｌ）を縦軸に、抵抗（Ｒ）を横軸にとった場合のＬとＲの関係を図５に示す。
【００６４】
以下、図５を参照して、Ｌ／Ｒの関係を説明する。
【００６５】
図５において、関係Ｎｏ．１は、Ｌ／Ｒ＝５０×１０−６（Ｈ／Ω）を示す。本実施例に係る励磁コイルは、Ｌ／Ｒ＝１８×１０−６（Ｈ／Ω）となっており、このＬとＲの関係は、図５に示すグラフの関係Ｎｏ．２に相当し、式Ｌ／Ｒ＜５０×１０−６（Ｈ／Ω）を満たしている。
【００６６】
また、電源電圧Ｖを１００Ｖ、周波数ｆ＝２５ｋＨｚとすると、定着装置として最低限必要な出力６００Ｗを得るためには、関係Ｎｏ．１より下の領域と、関係Ｎｏ．３より下の領域の両者を満たす領域（斜線領域）となるようなコイルの形状である必要がある。
【００６７】
更に、出力９００Ｗ以上が必要な場合には、関係Ｎｏ．４より下の領域と関係Ｎｏ．１より下の領域の両者を満たす領域（斜線が交差する領域）にあることが必要である。
【００６８】
本実施例に係るコイルは、Ｌ＝２７×１０−６（Ｈ／Ω）、Ｒ＝１．５（Ω）であり、上記ＬとＲの関係を満たしており、定着装置として必要な発熱量を得ることが可能である。このように、上記関係を満たす励磁コイルの形状を決定することが、本実施例において可能となった。
【００６９】
（２）インバータ駆動回路の電源電圧が１００〜２５０Ｖ、周波数が２０〜５０ｋＨｚの条件の下で、式Ｉ＝（Ｖ／Ｒ）（１−ｅ−１／ｆ／Ｌ／Ｒ）により表わされる電流１がインバータ駆動回路のスイッチング素子の耐電流を満たすこと。
【００７０】
この条件を満たすように励磁コイルを構成することにより、スイッチング素子の破損を防止することが可能である。
【００７１】
（３）加熱ローラの肉厚 加熱ローラの肉厚誘導電流の浸透深さより厚くすることが望ましい。励磁コイルにより加熱ローラに発生した渦電流は、加熱ローラの表面から浸透深さまでしか流れないため、渦電流を有効に発生させるためには、浸透深さ以上の厚さがあればよい。加熱ローラの肉厚が誘導電流の浸透深さより薄いと、加熱ローラに本来流れるはずの量の渦電流を流すことが出来ないため、発熱量が少なくなってしまう。
【００７２】
しかし、加熱ローラの肉厚が厚すぎると、熱容量が大きくなり、定着装置の立ち上がりが遅くなり、ウォーミングアップの時間が長くなってしまう。また、所定の温度を得るために大きな発熱量が必要となり、そのためには励磁コイルに大電流を流さなければならず、そうした場合には、特に駆動回路との間の引き出し線からの漏洩電界の強度が大きくなり、法規上の問題が生ずる。
【００７３】
従って、立ち上がりの時間を短縮するため、かつ漏洩電界の強度を低くするためには、加熱ローラの肉厚は、薄いほうがよい。
【００７４】
以上の点を考慮すると、加熱ローラの好ましい肉厚は、０．１〜１０ｍｍである。
【００７５】
（４）加熱ローラの径 加熱ローラの径は、その中に励磁コイルを収容可能とするとともに、後述する励磁コイルと加熱ローラの内面との間のギャップが所定の範囲となるように選定される。
【００７６】
加熱ローラの径は、通常、２０〜６０ｍｍの範囲で選定される。
【００７７】
（５）加熱ローラと励磁コイルとの間のギャップ 加熱ローラと励磁コイルとの間のギャップは、励磁コイルが加熱ローラの内面に接触しないように、加工上の精度を考慮して、１ｍｍであるのが好ましい。その上限は、ギャップが大きすぎると、所望の発熱量を得るために、励磁コイルに大電流を流さなければならず、そうした場合には、上述のように、特に駆動回路との間の引き出し線からの漏洩電界の強度が大きくなり、法規上の問題が生じてしまう。
【００７８】
以上の点を考慮すると、加熱ローラと励磁コイルとの間のギャップは、１〜４ｍｍであるのが好ましい。
【００７９】
（６）周波数 励磁コイルに供給される高周波電流の周波数は、２０〜５０ｋＨｚであることが望ましい。上述したように、高周波電流の周波数が、２０ｋＨｚ未満では、可聴域となり、振動、騒音を発生してしまい、定着装置への適用は困難である。また、スイッチング素子の制約上、５０ｋＨｚを越える周波数の使用は困難である。
【００８０】
（７）加熱ローラを構成する材料およびその透磁率 加熱ローラを構成する材料としては、２００以下の比透磁率を有する金属が望ましい。そのような材料としては、上述したように、鉄、ステンレス、アルミニウム、ステンレスとアルミニウムの複合材等が挙げられる。
【００８１】
なお、低い透磁率を有する材料を選択した場合には、励磁コイルに供給される高周波電流の周波数を低くすることが可能である。
【００８２】
（８）定着装置外部の漏洩電界強度 定着装置外部の漏洩電界強度は、法規上、３ｍの距離における電界強度が５００μＶ／ｍ以下であることが要求されている。従って、本発明の定着装置においても、この要求を満たす必要がある。そのためには、上述の種々の条件、例えば加熱ローラの肉厚、加熱ローラと励磁コイルとの間のギャップ等を上記要求を満たすように定める必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明に係る定着装置を装着したデジタル複写機の概略を示す図。
【図２】本発明の一実施形態に係る定着装置の全体の構成を示す断面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る定着装置の全体の構成を示す斜視図。
【図４】本発明の一実施形態に係る定着装置の制御系を示すブロック図。
【図５】種々の励磁コイルについてのＬとＲの関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００８４】
１・・・装置本体、２・・・スキャナ、３・・・画像形成部、５・・・原稿載置台、７・・・自動原稿送り装置、９・・・光源、１０・・・第１のミラー、１１・・・第１のキャリッジ、１２・・・第２のキャリッジ、１３・・・第２のミラー、１４・・・・第３のミラー、１６・・・結像レンズ、１８・・・受光センサ、２１・・・感光体ドラム、２２帯電チャージャ、２３・・・現像器、２４・・・転写チャージャ、２５・・・剥離チャージャ、２６・・・剥離爪、２７・・・清掃装置、２８・・・除電器、３１・・・ポリゴンミラー、３３・・・カセット、３４・・・搬送路、３５・・・ピックアップローラ、３７・・・搬送ローラ対、３８・・・整位ローラ対、４０・・・排紙ローラ対、４１・・・排紙トレイ、５８・・・搬送路、１０１・・・定着器、１０２・・・加熱ローラ、１０３・・・加圧ローラ、１０６・・・クリーニング部材、１０８・・・離型剤塗布装置、１０９・・・サーミスタ、１１１・・・励磁コイル、１１２・・・コイル支持材、１３０・・・商用電源、１３１・・・整流回路、１３２・・・平滑コンデンサー、１３３・・・コイル、１３４・・・共振用コンデンサー、１３５・・・スイッチング回路、１３６・・・入力検出手段、１３７・・・温度検知手段、１３８・・・ＩＨ（誘導加熱）回路、１３９・・・ＣＰＵ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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