(57)【要約】【課題】定着装置の加熱ローラの内側、外側等に配設され、電磁誘導加熱用の励磁コイルに使用される電線として、加熱効率が高く、ウォームアップ時間が短縮され、クイックスタートが可能で、省電力化された加熱ローラの加熱源となる、励磁コイルの使用電線を提供する。【解決手段】芯線１の外周に耐熱性絶縁皮膜２を設けた耐熱マグネットワイヤ３の複数本（例えば１９本）を集め、撚り合わせて集合撚り線３ａとし、次いで集合撚り線３ａの外側にフッ素系の耐熱絶縁樹脂を被覆して耐熱絶縁被覆層４を設けて励磁コイルの使用電線（耐熱絶縁集合撚り線）５とする。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリンター、複写機等の画像形成装置を構成する定着装置の加熱ローラ、ベルトまたはフィルムの加熱方式が電磁誘導加熱方式であって、前記加熱ローラの内側、外側、または両側に電磁誘導加熱用の励磁コイルが配設されて加熱源となり、また励磁コイルの端末が高周波発生装置に接続される構成において、
前記電磁誘導加熱用の励磁コイルに使用される電線が、芯線の外周に耐熱性絶縁皮膜を設けたマグネットワイヤの複数本を集めて撚り合わせた集合撚り線の外側に、耐熱絶縁樹脂の被覆を設けた耐熱絶縁集合撚り線であることを特徴とする励磁コイルの使用電線。
【請求項２】
前記耐熱絶縁樹脂の被覆がフッ素系またはシリコーン系の耐熱絶縁樹脂の被覆であることを特徴とする請求項１記載の励磁コイルの使用電線。
【請求項３】
前記耐熱絶縁樹脂の被覆が多層被覆からなり、また該多層被覆は材質の異なる耐熱絶縁樹脂からなることを特徴とする請求項１または２記載の励磁コイルの使用電線。
【請求項４】
前記耐熱性絶縁皮膜を設けたマグネットワイヤが、耐熱ポリウレタン銅線、ポリイミド銅線、ポリアミドイミド銅線、またはポリエステルイミド銅線であることを特徴とする請求項１、２または３記載の励磁コイルの使用電線。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンター、複写機等の画像形成装置に配設される定着装置の加熱ローラの内側、外側等に配設され、加熱源となる電磁誘導加熱用の励磁コイルに使用される電線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリンターや複写機等の画像形成装置には画像形成用の定着装置が配設されており、電子写真プロセス、静電記録プロセス、磁気記録プロセス等適宜の画像形成手段部で被記録材（転写材シート，静電記録紙，エレクトロファックス紙，印字用紙等）に転写式あるいは直接式により画像を形成担持させ、目的の画像情報に対応した未定着画像（トナー画像）を被記録材面に加熱により永久画像として定着させている。
従来の定着装置は、例えば図４の要部構成斜視図に示すように、アルミニウム等からなる熱伝導層９ａ’と離型層９ｂからなる加熱ローラ９’内に加熱源のハロゲンヒータｈを挿通，配設し、この加熱ローラ９’に加圧ローラ１０を弾性的に接触させた構造の定着装置２００が多用されていた。
このような構造の定着装置２００では、加熱ローラ９’の内側に挿通されたハロゲンヒータｈが発熱，発光するとその熱は輻射するとともに対流により加熱ローラ９’を加熱し、またハロゲンヒータｈ内部のニクロム線の巻き密度を端部に若干高める事と、加熱ローラ９’の熱伝導により加熱ローラ全体を一様な温度分布にし、加熱ローラ９’と加圧ローラ１０からなるローラ対９’、１０を回転させてローラ対の圧接部である加熱ニップ部（以下、ニップ部と略記する）１１の加圧力により未定着画像を加熱溶融させて被記録材面となる通紙１２に永久画像を定着させるよう機能していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記ハロゲンヒータｈを用いた定着装置２００は、加熱ローラ９’全体が一様な温度分布になるまでの時間、所謂、ウォームアップ時間が長くなる難点があった。このため、近時要求の強い省電力化への対応が困難なほか、ウォームアップ時間が長いためにクイックスタートに対応できないという問題点があった。
【０００４】
本発明は、上記従来技術が有する各種問題点を解決するためになされたものであり、定着装置の加熱ローラの内側、外側等に配設され、電磁誘導加熱用の励磁コイルに使用される電線として特定構成の電線を用いることで、加熱効率が高く、ウォームアップ時間が短縮され、クイックスタートが可能で、また省電力化され、加熱ローラの加熱源として好適となる励磁コイルの使用電線を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の観点として本発明は、プリンター、複写機等の画像形成装置を構成する定着装置の加熱ローラ、ベルトまたはフィルムの加熱方式が電磁誘導加熱方式であって、前記加熱ローラの内側、外側、または両側に電磁誘導加熱用の励磁コイルが配設されて加熱源となり、また励磁コイルの端末が高周波発生装置に接続される構成において、
前記電磁誘導加熱用の励磁コイルに使用される電線が、芯線の外周に耐熱性絶縁皮膜を設けたマグネットワイヤ（以下、耐熱マグネットワイヤと略記する）の複数本を集めて撚り合わせた集合撚り線の外側に、耐熱絶縁樹脂の被覆を設けた耐熱絶縁集合撚り線であることを特徴とする励磁コイルの使用電線にある。
上記第１観点の励磁コイルの使用電線では、上記耐熱絶縁集合撚り線を電磁誘導加熱用の励磁コイルに使用することにより、加熱効率が高く、ウォームアップ時間が短縮され、クイックスタートが可能で、また省電力化されるので加熱ローラの加熱源として好適となる。また集合撚り線の外側を耐熱絶縁樹脂で被覆することにより絶縁耐圧が強化され、コイルと被加熱物である加熱ローラとの絶縁を強化でき、皮膜劣化の防止ができるようになる。
【０００６】
第２の観点として本発明は、前記耐熱絶縁樹脂の被覆がフッ素系またはシリコーン系の耐熱絶縁樹脂の被覆であることを特徴とする励磁コイルの使用電線にある。
上記第２観点の励磁コイルの使用電線では、前記耐熱絶縁樹脂の被覆としてフッ素系またはシリコーン系の耐熱絶縁樹脂の被覆を好ましく用いることができる。
前記フッ素系の耐熱絶縁樹脂としては、例えばＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）、ＰＦＡ（四フッ化エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン−エチレン共重合体樹脂）、またはＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体樹脂）を用いることができる。
【０００７】
第３の観点として本発明は、前記耐熱絶縁樹脂の被覆が多層被覆からなり、また該多層被覆は材質の異なる耐熱絶縁樹脂からなる励磁コイルの使用電線にある。
上記第３観点の励磁コイルの使用電線では、前記耐熱絶縁樹脂の被覆を多層被覆とし、また該多層被覆を材質の異なる耐熱絶縁樹脂とすることにより、更に絶縁耐圧が強化され、またコイルと被加熱物である加熱ローラとの絶縁を強化でき、皮膜劣化の防止ができるようになる。また、多層被覆にすることで、１層目にピンホールがあった場合でも２層目以降でカバーされるので絶縁耐圧には問題がなくなる。
前記材質の異なる耐熱絶縁樹脂の多層被覆としては、例えばフッ素系の耐熱絶縁樹脂の場合、第１層をＰＦＡとし、この上に、第２層としてＥＴＦＥまたはＦＥＰを被覆してもよい。
【０００８】
第４の観点として本発明は、前記耐熱マグネットワイヤが、耐熱ポリウレタン銅線、ポリイミド銅線、ポリアミドイミド銅線、またはポリエステルイミド銅線であることを特徴とする励磁コイルの使用電線にある。
上記第４観点の励磁コイルの使用電線では、前記耐熱マグネットワイヤとして、耐熱ポリウレタン銅線、ポリイミド銅線等を好ましく用いることができる。特に耐熱ポリウレタン銅線の場合は、端末が直接はんだ付けできるので好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の内容を、図に示す実施の形態により更に詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
図１は、本発明の励磁コイルの使用電線（耐熱絶縁集合撚り線）の第１例の構成を示す略図であり、同図（ａ）はその斜視図、同図（ｂ）は同図（ａ）の要部断面図、また同図（ｃ）は耐熱マグネットワイヤの断面図である。図２は、本発明の励磁コイルの使用電線（耐熱絶縁集合撚り線）の第２例の構成を示す断面図である。また図３は、本発明の励磁コイルの使用電線を用いた定着装置の要部構成を示す略図であり、同図（ａ）は斜視図、また同図（ｂ）は同図（ａ）の要部断面図である。
これらの図において、１は芯線、２は耐熱性絶縁皮膜、３は耐熱マグネットワイヤ、３ａは集合撚り線、４は耐熱絶縁被覆（耐熱絶縁樹脂）、４ａは第１耐熱絶縁被覆、４ｂは第２耐熱絶縁被覆、５、５ａは励磁コイルの使用電線（耐熱絶縁集合撚り線）、６は励磁コイル、７はフェライトコア（コア）、８はコイルボビン、９は円筒状加熱ローラ、９ａは磁性導電層、９ｂは離型層、１０は加圧ローラ、１１はニップ部、１２は通紙（被記録材面）、また１００は定着装置である。
【００１０】
−第１の実施の形態−
本発明の第１実施形態の励磁コイルの使用電線について図１を用いて説明する。
先ず、図１（ｃ）に示すように、芯線１の外周に耐熱性絶縁塗料を塗布焼付けし、耐熱性絶縁皮膜２を設けて耐熱マグネットワイヤ３とした。次に図１（ａ）、（ｂ）に示すように、前記マグネットワイヤ３の複数本（１９本の場合を示す）を集め、撚り合わせて集合撚り線３ａとし、次いで前記集合撚り線３ａの外側にフッ素系の耐熱絶縁樹脂を被覆して耐熱絶縁被覆層４を設けて励磁コイルの使用電線（耐熱絶縁集合撚り線）５とした。
前記芯線１は、例えば銅線であり、線径は０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである。また前記耐熱性絶縁皮膜２は、例えば耐熱ポリウレタン塗料を塗布焼付けした耐熱ウレタン皮膜である。また前記耐熱マグネットワイヤ３は耐熱ポリウレタン銅線である。また前記集合撚り線３ａは、例えば前記耐熱ポリウレタン銅線を８本〜４００本集めて撚り合わせた、いわゆるリッツ線である。また前記フッ素系の耐熱絶縁被覆４は、例えばＰＴＦＥ樹脂のディスパージョン液の塗布焼付け、ＰＴＦＥ樹脂の溶融押し出し、またはＰＴＦＥテープのテープ巻きにより集合撚り線３ａの外側に被覆したものである。
前記フッ素系の耐熱絶縁樹脂で被覆することにより耐熱が強化され、またコイルと被加熱物である加熱ローラとの絶縁を強化できる。
また、前記耐熱マグネットワイヤとしては、ポリイミド銅線、ポリアミドイミド銅線、ポリエステルイミド銅線等を用いても良いことは言うまでもない。
【００１１】
−第２の実施の形態−
本発明の第２実施形態の励磁コイルの使用電線について図１を用いて説明する。
上記第１実施形態の励磁コイル用電線と同様に耐熱マグネットワイヤ３、および集合撚り線３ａを製造した。次に前記集合撚り線３ａの外側にシリコーン系の耐熱絶縁樹脂４を溶融押し出しにより被覆して励磁コイルの使用電線（耐熱性絶縁集合撚り線）５とした。
前記シリコーン系の耐熱絶縁樹脂で被覆することにより耐熱が強化され、またコイルと被加熱物である加熱ローラとの絶縁を強化できる。
【００１２】
−第３の実施の形態−
本発明の第３実施形態の励磁コイルの使用電線について図２を用いて説明する。なお、本実施形態の使用電線は上記第１実施形態の使用電線とは耐熱絶縁皮膜４部分が異なるのみで、それ以外の部分については第１実施形態と同様である。
先ず、前記マグネットワイヤ３の複数本（１９本の場合を示す）を集め、撚り合わせて集合撚り線３ａとした。次いで前記集合撚り線３ａの外側に、第１耐熱絶縁皮膜４ａとしてフッ素系耐熱絶縁樹脂のＰＦＡを溶融押し出し被覆（例えば１００μｍ厚）し、次いでこの外周に第２耐熱絶縁皮膜４ｂとしてＦＥＰ（例えば５０μｍ厚）を溶融押し出し被覆して励磁コイルの使用電線（耐熱絶縁集合撚り線）５ａとした。
上記材質の違うフッ素系耐熱絶縁樹脂の２層で被覆することにより、更に耐熱が強化され、またコイルと被加熱物である加熱ローラとの絶縁を強化できるようになる。
【００１３】
−本発明の電線の使用形態−
上記第１実施形態の耐熱絶縁集合撚り線５を、図３に示す定着装置１００の励磁コイル６に使用した例について説明する。
前記耐熱性絶縁集合撚り線５を、耐熱樹脂を使用した円筒状のコイルボビン８に巻線して励磁コイル６とし、加熱ローラ９の内部に挿通，配設した。なお前記加熱ローラ９は、強磁性体でかつ導電性のある鉄又はＳＵＳ４３０により形成した厚さ０．１ｍｍ〜２ｍｍの磁性導電層９ａと、磁性導電層の外側に形成したフッ素系、シリコーン系の耐熱樹脂からなる被記録材を剥がれ易くする厚さ２０μｍの離型層９ｂ（１０〜８０μｍが好適）とを具備する。また前記コイルボビン８の内部にはフェライトコア７を内在する。また前記加熱ローラ９は加圧ローラ１０と弾性的に接触する構造となっている。
このような構造の定着装置１００では、加熱ローラ９の内側に挿通，配設された励磁コイル６の端末が高周波発生装置（図示せず）に接続されて通電されると、加熱ローラ９の磁性導電層９ａを加熱してローラ全体を一様な温度分布にし、加熱ローラ９と加圧ローラ１０のローラ対９、１０を回転させてローラ対の圧接部であるニップ部１１の加圧力により未定着画像を加熱溶融させて被記録材面となる通紙１２に永久画像を定着させるよう機能するものである。
なお、本例では画像形成装置を構成する定着装置の加熱ローラの加熱方式が電磁誘導加熱方式であって、加熱ローラの内側に電磁誘導加熱用の励磁コイルを配設して加熱源としているが、加熱ローラの外側、または両側に励磁コイルを配設しても良い。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の励磁コイルの使用電線を、定着装置の励磁コイルに使用することにより、加熱効率が高く、ウォームアップ時間が短縮され、クイックスタートが可能になった。また、本発明の電線を使用することにより、絶縁皮膜の耐熱性、耐圧性が向上し、コイルと被加熱物である加熱ローラとの強化絶縁を強化でき、皮膜劣化の防止ができるようになった。従って、本発明は産業上に寄与する効果が極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の励磁コイルの使用電線（耐熱絶縁集合撚り線）の構成を示す略図であり、同図（ａ）はその斜視図、同図（ｂ）は同図（ａ）の要部断面図、また同図（ｃ）は耐熱マグネットワイヤの断面図である。
【図２】本発明の励磁コイルの使用電線（耐熱絶縁集合撚り線）の第２例の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の励磁コイルの使用電線を用いた定着装置の要部構成を示す略図であり、同図（ａ）はその斜視図、また同図（ｂ）は同図（ａ）の要部断面図である。
【図４】従来のハロゲンヒータを用いた定着装置の要部構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　芯線
２　耐熱性絶縁皮膜
３　耐熱マグネットワイヤ
３ａ　集合撚り線
４　耐熱絶縁被覆（耐熱絶縁樹脂）
４ａ　第１耐熱絶縁被覆
４ｂ　第２耐熱絶縁被覆
５、５ａ　励磁コイルの使用電線（耐熱絶縁集合撚り線）
６　励磁コイル
７　フェライトコア（コア）
８　コイルボビン
９　円筒状加熱ローラ
９ａ　　磁性導電層
９ｂ　　離型層
１０　加圧ローラ
１１　ニップ部
１２　通紙（被記録材面）
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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