(57)【要約】【課題】装置の大型化を抑制するとともに励磁コイルの性能を阻害しない電磁誘導加熱方式の定着装置を提供すること。【解決手段】定着装置の磁束発生部３には，励磁コイル３１と，消磁コイル３４，３５とが積層されている。励磁コイル３１は，磁束発生部３内の中央部に固定配置された一対のリブ３８，３８の外側に巻回される。一方，消磁コイル３４は，両端部にそれぞれ巻回された巻回部３４ａ，３４ｂを構成し，両巻回部は，リード線３４ｃによって繋がれる。リード線３４ｃは，リブ３８，３８間のスペースに配設される。【選択図】            図９
2008139463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁誘導発熱する発熱層を備えた加熱回転体と，前記加熱回転体の外周側に位置し，前記加熱回転体の軸方向に沿って前記加熱回転体に対向配置され，給電により磁束を発生させる磁束発生部とを有する電磁誘導加熱方式の定着装置において，
前記磁束発生部は，
前記磁束発生部の長手方向の中央部に位置し，長手方向に沿って並列配置された一対の支柱部と，
前記支柱部間の外側に巻回され，前記加熱回転体との間に磁界を形成する励磁コイルと，
前記励磁コイル上に積載され，前記磁束発生部の長手方向の一方の端部に巻回された第１巻回部と他方の端部に巻回された第２巻回部とを備え，前記励磁コイルが形成した磁界を減少させる消磁コイルとを有し，
前記消磁コイルの第１巻回部と第２巻回部とは，前記磁束発生部内でリード線により繋がれ，当該リード線は前記支柱部間のスペースに配設されることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載する電磁誘導加熱方式の定着装置において，
前記リード線は，絶縁被覆されている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，トナー画像を記録媒体に加熱定着させる電磁誘導加熱方式の定着装置に関する。さらに詳細には，励磁コイルおよび消磁コイルを積載し，加熱回転体の長手方向の温度調節を行う定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年，消費電力の低減，起動時間の短縮化の観点から，電磁誘導加熱方式の定着装置が提案されている。電磁誘導加熱方式の定着装置は，励磁コイル等を備えた磁束発生部を有し，その磁束発生部による磁界形成によって定着ローラ内の電磁誘導発熱層の発熱を促している。電磁誘導加熱方式の定着装置は，発熱層を直接加熱できるという特徴を有し，ハロゲンヒータと比較して定着部材の熱容量が小さい構成とすることが可能となる。これにより，高熱効率化や高速加熱化が図られる。
【０００３】
また，定着装置では，様々なサイズの用紙に画像を形成するため，用紙のサイズに合わせて部分的に定着ローラを加熱する。電磁誘導加熱方式の定着装置の場合，定着ローラを軸方向に複数の領域に区画し，領域ごとに励磁コイルを並置し，各励磁コイルへの給電のオンオフにより定着ローラの加熱領域を調節するもの（例えば，特許文献１）が開示されている。
【０００４】
このような加熱領域を調節可能な磁束発生部を有する定着装置では，複数のコイルを軸方向に隣接配置している。そのため，隣り合うコイル間の絶縁性が問題となる。例えば，特許文献１では，隣り合うコイル間にボビンと一体成形された絶縁部材を配置し，コイル間の絶縁性を確保している。しかし，特許文献１の定着装置のように，定着ローラの軸方向に複数のコイルを並べると，コイル間に絶縁部材を配置するための領域，すなわちコイル同士の絶縁性を確保するための領域を設けなくてはならない。結果として，定着ローラ１の軸方向に加熱ムラができる。
【０００５】
そこで，加熱ムラを抑制した定着装置として，励磁コイルとは逆向きの磁界を形成する消磁コイルを励磁コイル上に積載し，消磁コイルの消磁効果により定着ローラの加熱領域を調節するもの（例えば，特許文献２）が開示されている。この定着装置では，各種用紙幅のサイズに対応するため，コイル束の長手方向の幅が異なる複数の消磁コイルが積載される。
【０００６】
また，図１３に示すように，消磁コイル３４は，定着ローラ１と対向する磁束発生部３内に励磁コイル３１とともに位置し，定着ローラ１の軸方向上の両端部にその巻回部（一方を「巻回部３４ａ」，他方を「巻回部３４ｂ」とする）が配置される。各巻回部は，制御回路６によってスイッチングされるスイッチ５１を介して閉回路を構成している。また，巻回部３４ａ，３４ｂは，スイッチ５１によって同時にオンオフされる。なお，消磁コイル３４の巻回部３４ａ，３４ｂの接続方式としては，図１３に示したように並列に接続したものと，図１４に示すように直列に接続したものとがある。
【特許文献１】特開２００１−３１９７６３号公報
【特許文献２】特開２００１−３４０９７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，前記した電磁誘導加熱方式の定着装置には，次のような問題があった。すなわち，近年，高速化および用紙幅サイズの対応が要求され，消磁コイルの数が増加傾向にある。それに伴って，磁束発生部から取り出されるリード線も増加する。
【０００８】
図１３に示したように，消磁コイルの巻回部３４ａ，３４ｂを並列に接続した場合，磁束発生部３から取り出されるリード線の数は，励磁コイル３１用に２本，消磁コイルの巻回部３４ａ用に２本，巻回部３４ｂ用に２本の合計６本となる。すなわち，巻回部ごとに２本ずつのリード線が取り出される。そして，消磁コイルの段数を１段増やすごとに両端の巻回部用に４本ずつリード線が必要となる。つまり，消磁コイルを２段式にすると１０本のリード線が必要となり，３段式にすると１４本のリード線が必要となる。従って，リード線が非常に多くなり，結果として装置のコンパクト化の妨げとなる。
【０００９】
一方，図１４に示したように，消磁コイルの巻回部３４ａ，３４ｂを直列に接続した場合，消磁コイル３４の巻回部３４ａと巻回部３４ｂとが磁束発生部３内で繋がれる。そのため，磁束発生部３から取り出されるリード線の数は，励磁コイル３１用に２本，消磁コイル３４の巻回部３４ａ用に１本，巻回部３４ｂ用に１本の合計４本となる。そして，消磁コイルの段数を１段増やすごとに両端の巻回部用に２本ずつリード線が必要となる。従って，並列に接続した場合と比較して，消磁コイルを多段式にすることによるリード線の増加数が少ない。
【００１０】
しかし，直列に接続した場合には，磁束発生部３の中央部に，巻回部３４ａと巻回部３４ｂとを繋ぐリード線３４ｃを配設しなければならない。そのため，励磁コイル３１とリード線３４ｃとの絶縁性の確保が問題となる。また，消磁コイルを多段式にすると，磁束発生部３の中央部に配線されるリード線の数も増える。そのため，より一層絶縁性の確保が重要となる。
【００１１】
本発明は，前記した従来の電磁誘導加熱方式の定着装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，装置の大型化を抑制するとともに励磁コイルの性能を阻害しない電磁誘導加熱方式の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】
【００１２】
この課題の解決を目的としてなされた定着装置は，電磁誘導発熱する発熱層を備えた加熱回転体と，加熱回転体の外周側に位置し，加熱回転体の軸方向に沿って加熱回転体に対向配置され，給電により磁束を発生させる磁束発生部とを有する電磁誘導加熱方式の定着装置であって，磁束発生部は，磁束発生部の長手方向の中央部に位置し，長手方向に沿って並列配置された一対の支柱部と，支柱部間の外側に巻回され，加熱回転体との間に磁界を形成する励磁コイルと，励磁コイル上に積載され，磁束発生部の長手方向の一方の端部に巻回された第１巻回部と他方の端部に巻回された第２巻回部とを備え，励磁コイルが形成した磁界を減少させる消磁コイルとを有し，消磁コイルの第１巻回部と第２巻回部とは，磁束発生部内でリード線により繋がれ，当該リード線は支柱部間のスペースに配設されることを特徴としている。
【００１３】
すなわち，本発明の定着装置は，電磁誘導加熱方式であり，加熱回転体の外周側にその軸方向に沿って磁束発生部が対向配置されている。加熱回転体は，ローラ部材であってもベルト部材であってもよい。本発明の定着装置では，磁束発生部への電力供給によって磁束発生部と加熱回転体との間に磁界を発生させる。そして，その磁界の発生により加熱回転体の発熱層（電磁誘導発熱層）に渦電流が生じ，その発熱層が加熱される。
【００１４】
また，本定着装置の磁束発生部には，磁界を形成する励磁コイルと，その磁界を部分的に減少させる消磁コイルとが積み重なって配置されている。励磁コイルは，磁束発生部内の中央部に固定配置された一対の支柱部間の外側に巻回される。一方，消磁コイルは磁束発生部の両端部にそれぞれ巻回されて第１巻回部と第２巻回部とを構成し，両端部の磁界を減少させる。
【００１５】
また，消磁コイルの第１巻回部と第２巻回部とは，磁束発生部内でリード線によって繋がれる。つまり，消磁コイルの第１巻回部と第２巻回部とは直列に接続される。そのため，並列に接続される場合と比較して，磁束発生部外に配線されるリード線の数が少ない。よって，リード線の取り回しによる定着装置の大型化が抑制される。
【００１６】
また，励磁コイルは，長手方向に沿って並列配置された一対の支柱部によって位置決めされる。そして，第１巻回部と第２巻回部とを繋ぐリード線は，その支柱部間のスペースに配設される。つまり，支柱部間の外側に巻回される励磁コイルの内穴スペースに配設される。これにより，励磁コイルとリード線とは隔離される。よって，両者間の絶縁性が確保される。
【００１７】
また，リード線は，絶縁被覆されていることとするとよりよい。すなわち，リード線が絶縁被覆されていることで，励磁コイルとの絶縁性をより高めることができる。絶縁被覆としては，例えばシリコン熱収縮チューブが適用可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば，装置の大型化を抑制するとともに励磁コイルの性能を阻害しない電磁誘導加熱方式の定着装置が実現している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお，本実施の形態は，電子写真方式のプリンタに備えられた電磁誘導加熱方式の定着装置に本発明を適用したものである。
【００２０】
本形態の画像形成装置は，電子写真方式のレーザプリンタであり，図１に示すように光学系にレーザ発振器１０２と，ポリゴンミラー１０３と，反射ミラー１０４とが配置され，画像プロセス部に感光体ドラム１０１と，帯電器１０５と，現像器１０６と，転写器１０７と，クリーニングブレード１０８とが配置されている。また，搬送部に給紙ローラ１０９と，排紙ローラ１１５と，給紙センサ１１０と，排紙センサ１１４と，定着装置１００等とが配置されている。
【００２１】
次に，上記のように構成されたレーザプリンタの動作を簡単に説明する。感光体ドラム１０１は図１中矢印方向に回転しており，帯電器１０５により表面を一様に帯電させられる。また，画像信号に基づいて，レーザ発振器１０２からレーザ光が変調発光される。このレーザ光は，ポリゴンミラー１０３により主走査方向に走査され，反射ミラー１０４により反射されて感光体ドラム１０１に入射する。これにより，感光体ドラム１０１上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器１０６により現像されてトナー像となる。トナー像は，感光体ドラム１０１に対向して配置された転写器１０７により，給紙ローラ１０９によって給紙された記録紙Ｐ上に転写される。その後，トナー像が転写された記録紙Ｐは，定着装置１００において加熱され，その熱によりトナー像が溶融して記録紙Ｐ上に定着される。画像定着後，記録紙Ｐは，排紙ローラ１１５により装置外に排出される。以上の動作により，１枚分のプリントが行われる。
【００２２】
続いて，本形態の定着装置１００の構成について説明する。図２は定着装置１００を軸方向（正面）から見た概略構成図であり，図３は通紙方向上流側の側面から見た概略構成図であり，図４は図２の定着装置１００を上面から見た概略構成図である。定着装置１００は，電磁誘導加熱方式の定着装置であり，定着ローラ１と，加圧ローラ２と，磁束発生部３と，温度センサ４１，４２と，通電遮蔽部７と，分離爪８とを有している。Ｐは用紙を示している。
【００２３】
定着ローラ１と加圧ローラ２とは長手方向（軸方向）に並行配置されている。加圧ローラ２は，モータ等の駆動機構により所定の速度で回転駆動される。また，加圧ローラ２は，バネ等の付勢部材によって定着ローラ１側に付勢されており，定着ローラ１との間でニップ部を形成している。さらに定着ローラ１は，加圧ローラ２との圧接摩擦力によって定着ローラ１の回転に従動回転するように設けられている。なお，定着ローラ１を回転駆動させて加圧ローラ２を従動回転させてもよい。
【００２４】
定着ローラ１は，図５に示すように，芯金１１上に，断熱層１２，電磁誘導発熱層１３，弾性層１４，および離型層１５が順次積層されている。また，ローラ硬度は，例えばアスカーＣ硬度で３０度〜９０度の範囲内に設定される。
【００２５】
支持層としての芯金１１は，厚さが４ｍｍ程度のアルミパイプである。なお，芯金１１には，鉄やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）のような耐熱性樹脂を使用することも可能である。なお，芯金１１が発熱するのを防ぐために電磁誘導加熱の影響が少ない非磁性材料を用いるのが好ましい。
【００２６】
断熱層１２は，電磁誘導発熱層１３を断熱保持するための層であり，耐熱性や弾性を有する部材（例えば，ゴム材や樹脂材）のスポンジ体が適用される。また，ゴム材や樹脂材のスポンジ体を用いると，電磁誘導発熱層１３を断熱保持するとともに，電磁誘導発熱層１３のたわみを許容し，ニップ幅を増やすことができる。そして，ローラ硬度を小さくし，排紙性および記録紙の分離性の向上を図ることができる。例えば，断熱層１２にシリコンスポンジ材を適用する場合には，厚さが２ｍｍ〜１５ｍｍ，望ましくは３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内に，また硬度がアスカーゴム硬度計で１５度〜６０度，望ましくは２０度〜５０度の範囲内にそれぞれ設定される。
【００２７】
また，断熱層１２の代わりに，下層にソリッドゴム層，表層にスポンジゴム層の２層構造を用いると，耐久性の向上を図ることができる。このような構造を有するローラは，特に高荷重や高速回転のような比較的過酷な条件で使用される場合や，ニップ幅の確保のために断熱層１２の厚みを厚く設定する場合や，柔らかいスポンジ層を使用する場合に，ゴムの破断を防ぐことができる。
【００２８】
電磁誘導発熱層１３は，磁束発生部３による励磁によりジュール熱を発生させる層であり，厚さが１０μｍ〜１００μｍ，望ましくは２０〜５０μｍの範囲内のニッケル電鋳ベルト層である。なお，電磁誘導発熱層１３には，例えば磁性ステンレスのような磁性金属といった，高透磁率であり，適当な抵抗率を備えたものを使用してもよい。また，非磁性材料でも，金属などの導電性がある材料の薄膜であっても使用可能である。また，樹脂に発熱粒子を混入したものを使用してもよい。電磁誘導発熱層１３に樹脂ベースのものを用いることによって分離性の向上を図ることが可能となる。
【００２９】
電磁誘導発熱層１３には，後述する磁束発生部３による励磁により渦電流が流れる。電磁誘導発熱層１３は，熱容量が小さく，芯金側に位置する断熱層１２と接しているため，定着ローラ１の表層側に位置する弾性層１４あるいは離型層１５を迅速に加熱する。よって，定着ローラ１の表面温度を所望の温度に迅速に到達させることができ，通紙時に記録紙に熱が奪われたとしても必要な熱をすぐに供給することができる。
【００３０】
弾性層１４は，記録紙と定着ローラ１表面との密着性を高めるための層であり，耐熱性や弾性を有する部材（例えば，ゴム材や樹脂材）が適用される。具体的には，定着温度での使用に耐えうるシリコンゴム，フッ素ゴム等の耐熱性エラストマーが使用可能である。なお，弾性層１４に，熱伝導性や補強等を目的として各種充填剤を混入してもよい。熱伝導性粒子としては，ダイヤモンド，銀，銅，アルミニウム，大理石，ガラス等がある。この他，シリカ，アルミナ，酸化マグネシウム，窒化ホウ素，酸化ベリリウム等が使用可能である。
【００３１】
弾性層１４の厚みは，１０μｍ〜８００μｍ，望ましくは１００μｍ〜３００μｍの範囲内に設定される。なお，弾性層１４の厚さが１０μｍ未満であると厚み方向の弾力性を得ることが困難となる。一方，弾性層１４の厚さが８００μｍを超えてしまうと，電磁誘導発熱層１３からの熱が定着ローラ１の表面に達し難くなって熱効率が悪化する。
【００３２】
弾性層１４の硬度は，ＪＩＳ硬度で１度〜８０度，望ましくは５度〜３０度のシリコンゴムからなることが好ましい。この範囲内であれば，弾性層１４の強度の低下，密着性の不良を抑制しつつ，トナーの定着性の不良を抑制できる。シリコンゴムとしては，１成分系，２成分系，または３成分系以上のシリコンゴム，ＬＴＶ型，ＲＴＶ型，またはＨＴＶ型のシリコンゴム，縮合型または付加型のシリコンゴム等が使用可能である。本形態では，ＪＩＳ硬度が１０度，厚さが２００μｍのシリコンゴム層とする。
【００３３】
離型層１５は，表面の離型性を高めるための層であり，定着温度での使用に耐えられる材料が使用される。例えば，シリコンゴム，フッ素ゴム，ＰＦＡ，ＰＴＦＥ，ＦＥＰ，ＰＦＥＰ等のフッ素樹脂が使用される。離型層１５の厚みは，５μｍ〜１００μｍ，望ましくは１０μｍ〜５０μｍがより好ましい。また，層間接着力を向上させるため，プライマ等による接着処理を行ってもよい。なお，離型層１５中に，必要に応じて，導電材，耐磨耗材，良熱伝導材等を充填剤として添加してもよい。
【００３４】
加圧ローラ２は，図６に示すように，芯金２１上に，シリコンスポンジ層２２，および離型層２５が順次積層されている。加圧ローラ２は，定着ローラ１に対して３００Ｎ〜５００Ｎの荷重で加圧され，ニップ部の幅は５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内となっている。なお，記録紙の種別等により荷重を変化させてもよい。
【００３５】
支持層としての芯金２１は，厚さが３ｍｍ程度のアルミパイプである。なお，芯金２１には，鉄やＰＰＳのような耐熱性樹脂を使用することも可能である。なお，芯金２１が発熱するのを防ぐために電磁誘導加熱の影響が少ない非磁性材料を用いるのが好ましい。シリコンスポンジ層２２の厚さは，３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内で使用条件に合わせて設計される。なお，シリコンスポンジ層２２の代わりにソリッドゴム層を用いることも可能であるが，定着ローラ１からニップ部を通して伝達される熱を逃さないように低熱伝導率の素材が望ましい。離型層２５は，定着ローラ１と同様に表面の離型性を高めるための層であり，厚さが１０μｍ〜５０μｍであり，定着温度での使用に耐えられる材料が使用される。例えば，シリコンゴム，フッ素ゴム，ＰＦＡ，ＰＴＦＥ，ＦＥＰ，ＰＦＥＰ等のフッ素樹脂が使用される。
【００３６】
また，シリコンスポンジ層２２の代わりに，下層にソリッドゴム層，表層にスポンジゴム層の２層構造を用いると，耐久性の向上を図ることができる。このような構造を有するローラは，特に高荷重や高速回転のような比較的過酷な条件で使用される場合や，ニップ幅の確保のためにシリコンスポンジ層２２の厚みを厚く設定する場合や，柔らかいスポンジ層を使用する場合に，ゴムの破断を防ぐことができる。
【００３７】
磁束発生部３は，励磁コイル３１と，磁性体コア３２と，コイルボビン３３と，消磁コイル３４と，消磁コイル３５とを有している。消磁コイル３４は，磁束発生部３の長手方向の両端部にそれぞれ巻回部３４ａ，３４ｂを備え，巻回部３４ａ，３４ｂ間は，図７に示すように直列接続されている。また，消磁コイル３５も両端部に巻回部３５ａ，３５ｂを備え，消磁コイル３４と同様に直列接続されている。
【００３８】
磁束発生部３は，励磁コイル３１への給電によって磁束を発生させ，定着ローラ１と対向する領域に磁界を形成する。励磁コイル３１には，高周波インバータ５（励磁回路）が接続されており，高周波インバータ５は制御回路６によって制御される。また，磁束発生部３は，励磁コイル３１とは逆向きの磁界を形成する消磁コイル３４，３５を備えている。そして，各消磁コイルの消磁効果によって励磁コイル３１の磁界を減少させ，定着ローラ１の加熱範囲を調節する。消磁コイル３４はスイッチ５１を介して，消磁コイル３５はスイッチ５２を介して，それぞれオンオフされる。各スイッチは制御回路６によって制御される。磁束発生部３の詳細については後述する。
【００３９】
温度センサ４１，４２は，定着ローラ１の表面温度を検出するためのものであり，定着ローラ１の外周上に配設される。また，温度センサ４１は，軸方向上の略中央に配置されている。なお，温度センサ４１は，軸方向上の位置が，定着装置１００が規定する最小幅用紙が通紙される範囲内であればよい。また，温度センサ４２は，軸方向上の端部に配置されている。なお，温度センサ４２は，軸方向上の位置が，消磁コイル３４の巻回部３４ａあるいは巻回部３４ｂが配置されている範囲内であればよい。温度センサ４１，４２としては，例えばサーミスタが使用可能である。温度センサ４１，４２の各検出信号は，制御回路６に入力される。
【００４０】
制御回路６は，高周波インバータ５およびスイッチ５１，５２の制御（すなわち，磁界の制御）を行う。制御回路６は，用紙サイズ情報や温度センサ４１，４２の検出信号を基に，高周波インバータ５を制御して励磁コイル３１への電力供給を増減させる。すなわち，定着ローラ１の表面温度が一定となるように自動制御を行う。また，スイッチ５１，５２を制御して定着ローラ１の発熱領域を調節する。
【００４１】
通電遮蔽部７は，所定値以上の温度で回路を遮蔽し，励磁コイル３１への電流を断つためのものであり，定着ローラ１の周囲に配置される。通電遮蔽部７により，定着ローラ１の表面温度が所定値以上となった際に発熱の動作を停止することができ，過昇温による定着ローラ１の劣化が抑制される。通電遮蔽部７としては，例えばサーモスタットや温度ヒューズが使用可能である。
【００４２】
続いて，本形態の定着装置１００での定着動作について説明する。まず，ウォーミングアップ動作として，加圧ローラ２が回転駆動され，これに伴い定着ローラ１も従動回転する。そして，磁束発生部３の励磁コイル３１に交流電流を印加することにより，所定の磁界が形成される。この磁束発生部３の発生磁束の作用により，定着ローラ１の電磁誘導発熱層が磁束発生部３と対向する位置で発熱する。そして，定着ローラ１の表面温度が所定温度となるように自動制御される。電磁誘導発熱層は，その熱容量が小さくかつ断熱層により断熱保持されているため，定着ローラ１の表層側に位置する弾性層あるいは離型層が迅速に加熱される。すなわち，定着ローラ１の表面は定着可能温度に迅速に達する。
【００４３】
ウォーミングアップ動作が終了した後，定着ローラ１と加圧ローラ２とのニップ部に，未定着のトナー像を担持した記録紙Ｐが搬送される（図２参照）。制御回路６は，温度センサ４２の情報を基に消磁コイル３４，３５の回路をオンオフし，磁界を制御する。これにより，定着ローラ１の所望の範囲が加熱される。記録紙Ｐが定着装置１００まで達すると，記録紙Ｐ上のトナー像は定着ローラ１と対面する。ニップ部に導入された記録紙Ｐは，ニップ部を挟持搬送され，定着ローラ１からの熱で加熱される。これにより，未定着のトナー像が記録紙Ｐに溶融定着される。
【００４４】
ニップ部での定着処理を終えた記録紙Ｐは，定着ローラ１から分離されて搬出される。その際，定着ローラ１の表面に当接させて配置された分離爪８等により，記録紙Ｐが定着ローラ１の表面に貼り付いてしまっても強制的に分離される。これにより，定着装置１００内でのジャムを防止する。
【００４５】
続いて，磁束発生部３の詳細について説明する。励磁コイル３１は，軸方向に導線を巻きつけた構造を有している。また，励磁コイル３１は，図７に示したように，高周波インバータ５に接続され，１００Ｗ〜２０００Ｗの高周波電力が供給される。そのため，細線を数十から数百本の範囲内で束ねてリッツ線にしたものを用いている。また，巻線に伝熱した場合を考慮し，耐熱性の樹脂で被覆している。
【００４６】
また，励磁コイル３１には，高周波インバータ５により１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの交流電流が印加される。交流電流によって誘導された磁束は，フェライトコア３２内を通り，さらに定着ローラ１の電磁誘導発熱層を通る。すなわち，定着ローラ１と磁束発生部３との間には磁界が形成される。そして，電磁誘導発熱層に渦電流が流れることにより，電磁誘導発熱層自体がジュール発熱する。これにより，定着ローラ１が加熱状態となる。
【００４７】
磁性体コア３２は，横断面が略Ｕ字形状であり，図３に示したように，励磁コイル３１および各消磁コイルを跨ぐように配置され，さらに定着ローラ１の長手方向に所定の間隔で複数配置されている。さらに，磁性体コア３２は，発熱効率を高めるため，中央部に定着ローラ側に突出した部位を設けて略Ｅ字形状としてもよい。磁性体コア３２の材料としては，高透磁率かつ低損失のもの（例えば，フェライト）を使用する。パーマロイのような合金の場合には，コア内の渦電流損失が高周波領域で大きくなるため積層構造にするとよい。
【００４８】
また，磁性体コア３２は，磁気回路の高効率化と磁気遮蔽との両機能を備えている。なお，磁気遮蔽が十分にできる手段があれば空芯（コアなし）にしてもよい。また，コア材として樹脂材に磁性粉を混入させたものを用いると，形状の設計自由度が高くなる。
【００４９】
また，コイルボビン３３は，図８に示すように，各コイルの位置決め用に各種のリブを有している。具体的に，長手方向の両端部には，リブ３６，３６が設けられている。そして，リブ３６よりも磁束発生部３の長手方向の内側には，リブ３７，３７が設けられている。さらにその内側，すなわち中央部には，長手方向に並列配置された一対のリブ３８，３８が設けられている。
【００５０】
すなわち，励磁コイル３１は，リブ３６，３７，３８，３７，３６を介して磁束発生部３の長手方向の全体にわたって巻回される。一方，消磁コイル３４は，リブ３６，３７に巻回され，その巻回部３４ａ，３４ｂが磁束発生部３の長手方向の両端部に存在する。また，消磁コイル３５は，リブ３６に巻回され，その巻回部３５ａ，３５ｂが両端部に存在する。
【００５１】
消磁コイル３４および消磁コイル３５は，図３に示すように，長手方向の両端部にそれぞれ導線を巻きつけた構造を有している。消磁コイル３４の巻回部３４ａ，３４ｂおよび消磁コイル３５の巻回部３５ａ，３５ｂは，軸方向の幅が異なることから，磁束が形成される範囲，すなわち励磁コイル３１が形成した磁界を消滅させる範囲が異なる。具体的には，図９に示すように，巻回部３５ａ，３５ｂは，軸方向上，巻回部３４ａ，３４ｂが配置される領域内に位置し，さらに軸方向の幅が巻回部３４ａ，３４ｂよりも狭く，定着ローラ１の端部側に配置される。つまり，消磁コイル３５の方が消磁コイル３４よりも発熱を規制する範囲が狭い。なお，励磁コイル３１と消磁コイル３４との間には，両コイルの絶縁を図るために絶縁紙９１が挟み込まれている。同等に，消磁コイル３４と消磁コイル３５との間にも絶縁紙９２が挟み込まれている。
【００５２】
また，消磁コイル３４は，図７に示したようにスイッチ５１を介して閉回路を構成している。また，消磁コイル３５も，スイッチ５２を介して閉回路を構成している。また，スイッチ５１，５２は，制御回路６によって適宜オンオフされる。消磁コイル３４は，スイッチ５１がオンされた場合，励磁コイル３１からの磁束によって誘導逆起電力が発生し，励磁コイル３１とは逆向きの磁界が形成され，消磁効果を発揮することになる。消磁コイル３５も，スイッチ５２がオンされた場合，消磁効果を発揮することになる。これにより，所定の領域におけるジュール熱の発生範囲が抑制される。
【００５３】
また，消磁コイル３４の巻回部３４ａと巻回部３４ｂとは，図１０に示すように，リード線３４ｃによって直列に接続される。すなわち，消磁コイル３４からボビン３３外に配線されるリード線は，巻回部３４ａから１本と巻回部３４ｂから１本との計２本である。また，消磁コイル３５の巻回部３５ａと巻回部３５ｂとは，リード線３５ｃによって直列に接続される。すなわち，消磁コイル３５からボビン３３外に配線されるリード線は，消磁コイル３４と同様に２本である。
【００５４】
ボビン３３内に位置するリード線３４ｃ，３５ｃは，励磁コイル３１のコイル束の内穴に配線される。より詳細には，リード線３４ｃ，３５ｃは，ボビン３３の長手方向の中央部に配設されたリブ３８，３８間に配線される。すなわち，図１１に示すように，励磁コイル３１は，リブ３８，３８間の外側に巻回される。そして，リード線３４ｃ，３５ｃがリブ３８，３８間に配線されることから，リード線３４ｃ，３５ｃと励磁コイル３１との間にリブ３８が位置することになる。このため，リード線３４ｃ，３５ｃと励磁コイル３１との良好な絶縁性が確保される。また，仮に消磁コイルの段数を増やし，３本以上のリード線が必要となったとしても，それらリード線をリブ３８，３８間のスペース内に配線することで良好な絶縁性を確保することが可能となる。
【００５５】
また，リード線３４ｃ，３５ｃを含む各種リード線は，図１１に示したように，絶縁性および耐熱性を有する絶縁被膜３４ｄ，３５ｄによって被覆される。本形態では，絶縁被膜として，耐熱温度２００℃，厚さ０．４ｍｍ以上のシリコン熱収縮チューブを使用する。なお，絶縁被膜は，耐熱性および絶縁性を有していればよく，それらの特性を満たすならばポリエステル樹脂等であってもよい。このように，リード線を絶縁被覆することで，リード線と励磁コイルとの間やリード線同士の間に良好な絶縁性が確保される。
【００５６】
また，リード線３４ｃ，３５ｃと励磁コイル３１との間にリブ３８を配置することで，リード線３４ｃ，３５ｃと励磁コイル３１とを確実に隔離できる。このことにより，リード線３４ｃ，３５ｃが形成する磁束の影響を抑制することができる。リブ３８の厚さ，高さおよびリブ３８，３８間の距離は，リード線の数および太さ，さらにはリード線が作る磁束の強さによって決定される。
【００５７】
図１２は，３種類の用紙（サイズが大きい順に，用紙Ａ，用紙Ｂ，用紙Ｃ）を通紙する際の，定着ローラ１の非通紙時の温度分布を示している。用紙Ａを通紙する際には，消磁コイル３４，３５ともにオフし，励磁コイル３１によって定着ローラ１を軸方向全体に加熱している。用紙Ｂを通紙する際には，消磁コイル３４をオフし，消磁コイル３５をオンし，端部の過昇温を抑制しつつ励磁コイル３１によって定着ローラ１を加熱している。用紙Ｃを通紙する際には，消磁コイル３４をオンし，消磁コイル３５をオフし，励磁コイル３１によって定着ローラ１の中心部のみを加熱している。
【００５８】
図１２に示すように，いずれの場合であっても軸方向の中央部に温度ムラが生じていない。すなわち，消磁コイルのリード線を励磁コイル３１の内穴に配線し，消磁コイルをオンオフしたとしても，すべてのパターンで温度ムラが無く，適切な温度分布が得られる。これにより，リード線３４ｃ，３５ｃの磁束が励磁コイル３１の磁界に与える影響はほとんどないことがわかる。
【００５９】
以上詳細に説明したように本形態の定着装置１００は，消磁コイル３４の両端部に位置する巻回部３４ａ，３４ｂがリード線３４ｃによって繋がれている。つまり，消磁コイル３４は直列に接続されている。そのため，並列に接続される場合と比較して，配線されるリード線の数が少ない。よって，装置の大型化が抑制される。また，励磁コイル３１が長手方向の中央部に位置する一対のリブ３８，３８によって位置決めされる。そして，リード線３４ｃはリブ３８，３８間のスペースに配設される。つまり，リブ３８，３８間の外側に巻回される励磁コイル３１の内穴スペースに配設される。そのため，励磁コイル３１とリード線３４ｃとが確実に隔離する。よって，両者間の絶縁性が確保される。従って，装置の大型化を抑制するとともに励磁コイルの性能を阻害しない電磁誘導加熱方式の定着装置が実現している。
【００６０】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，実施の形態ではレーザプリンタに本発明を適用しているがこれに限るものではない。すなわち，複写機，スキャナ，ＦＡＸあるいはワードプロセッサ等であっても定着装置を備えるものであれば適用可能である。また，カラーに限らず，モノクロ画像専用のものであってもよい。また，タンデム方式であっても，４サイクル方式であってもよい。
【００６１】
また，実施の形態では，定着ローラを加熱するものであるが，これに限るものではない。例えば，磁束発生部によって加熱される定着ベルトを備え，その定着ベルトと加圧ローラとを対向配置したタイプであってもよい。
【００６２】
また，実施の形態の磁束発生部３は，励磁コイル３１と消磁コイル３４，３５との３層構造であるが，これに限るものではない。例えば，２層構造としてもよい。勿論，４層以上の構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施の形態にかかるプリンタの概略構成を示す図である。
【図２】実施の形態にかかる定着装置の概略構成を示す図（正面視）である。
【図３】実施の形態にかかる定着装置の概略構成を示す図（側面視）である。
【図４】実施の形態にかかる定着装置の概略構成を示す図（上面視）である。
【図５】定着ローラの概略構成を示す断面図である。
【図６】加圧ローラの概略構成を示す断面図である。
【図７】実施の形態にかかる定着装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】コイルボビンの内側を磁束発生部側から見た斜視透視図である。
【図９】磁束発生部内のコイルの積載状態を示す図である。
【図１０】消磁コイルの配線を示す概念図である。
【図１１】磁束発生部の断面を示す概念図である。
【図１２】定着ローラの表面温度の分布を示す図である。
【図１３】従来の形態にかかる消磁コイルの配線（並列）を示す図である。
【図１４】従来の形態にかかる消磁コイルの配線（直列）を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１      定着ローラ（加熱回転体）
２      加圧ローラ
３      磁束発生部
３１    励磁コイル
３２    磁性体コア
３３    コイルボビン
３４    消磁コイル
３４ａ，３４ｂ  巻回部
３４ｃ  リード線
３４ｄ  絶縁被膜
３５    消磁コイル
３５ａ，３５ｂ  巻回部
３５ｃ  リード線
３５ｄ  絶縁被膜
３８    リブ
１００  定着装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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