(57)【要約】【課題】この発明は、コイルへの傷の原因となるバリが発生しにくい多くの個数のコイルボビンを容易に製造でき、かつ、そりが起こりにくい保持部材を容易に製造できる。【解決手段】この発明は、上記保持部材１１０Ｂを圧縮成型で成形し、上記コイルボビン１１０Ａを射出成形で成形するようにしたものである。【選択図】    図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルにより発生する磁界の変化により発生する渦電流によって発熱する被加熱部材により現像剤を被画像形成媒体上に定着させる定着装置において、
コイルを形成する電線が巻きつけられる中空のコイルボビンと、このコイルボビンの内側の形状と勘合する形状からなり、前記コイルボビンを所定位置に保持する保持部材とを有する誘導加熱手段を具備し、
前記保持部材は圧縮成形により成形され、前記コイルボビンは射出成形により成形される、ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記コイルボビンと前記保持部材とは、同じ材料を用いて成形される、ことを特徴とする前記請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記コイルボビンと前記保持部材とは、それぞれの熱膨張率の差が所定の許容範囲内の材料を用いて成形される、ことを特徴とする前記請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記保持部材は圧縮成型に適した絶縁性及び耐熱性を有する圧縮成型材料により成形され、前記コイルボビンは射出成形に適した絶縁性及び耐熱性を有する射出成形材料により成形され、さらに、前記圧縮成型材料の線膨張係数と前記射出成形材料の線膨張係数との差が所定の許容範囲内であることを特徴とする前記請求項１に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、複写機やプリンタなどの画像形成装置に搭載され、用紙上の現像剤像を定着させる定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタル技術を利用した画像形成装置たとえば電子複写機では、加圧状態で加熱することにより現像剤像を用紙に定着させる定着装置を有している。
例えば、電子複写機では、原稿が載置された原稿台が露光され、その原稿からの反射光が光電変換素子たとえばＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）に導かれる。ＣＣＤは、原稿の画像に対応する画像信号を出力する。この画像信号に応じたレーザ光が感光体ドラムに照射されて、感光体ドラムの周面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像剤（トナー）の付着により顕像化される。感光体ドラムには、その感光体ドラムの回転にタイミングを合わせて用紙が送られ、その用紙に感光体ドラム上の顕像（現像剤像）が転写される。現像剤像が転写された用紙は、定着装置に送られる。
【０００３】
定着装置は、加熱ローラと、この加熱ローラに加圧状態で接しながらその加熱ローラと共に回転する加圧ローラとを備え、この両ローラ間に用紙を挟み込んでその用紙を搬送しながら、加熱ローラの熱によって用紙上の現像剤像を定着させる。
また、定着装置の加熱ローラの熱源としては、誘導加熱がある。これは、加熱ローラ内にコイルを収め、そのコイルにコンデンサを接続して共振回路を形成し、その共振回路を１つの共振回路に対して１つの周波数で励起することにより、コイルに高周波電流を流してコイルから高周波磁界を発生させ、その高周波磁界によって加熱ローラに渦電流を生じさせ、その渦電流によるジュール熱で加熱ローラを自己発熱させる。
【０００４】
さらに、近年では、省エネ対応技術としてウォーミングアップの短縮化が技術課題となっているが、対策として加熱ローラの薄肉化が上げられる。
しかしながら、加熱ローラの肉厚が薄いほど熱容量が小さくなるため、加熱ローラ上の熱分布を一様に保つことが難しくなる。例えば、加熱ローラと同軸上に巻いたコイルにより加熱ローラを加熱する場合には、加熱ローラとコイルとの間隔が一定でなければ、加熱ローラ上の熱分布にむらが生じる。
【０００５】
例えば、加熱ローラと同軸上のコイルを保持するコイルボビンとそのコイルボビンを保持する保持部材とからなる誘導加熱部を有する定着装置においては、上記加熱ローラとコイルとの間隔を所定の間隔に維持するために、上記コイルボビン及び保持部材の成形において高い精度が要求される。従って、互いの嵌め合いの精度が高く、かつ、それぞれの成形における種々の条件を満たすコイルボビンと保持部材とが要望されている。また、定着装置では高温下で用紙に現像剤を定着させるため、誘導加熱部が高温となる。このため、高温下であっても高い嵌め合いの精度を有する上記コイルボビンと上記保持部材とが要望されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３１２１６５号公報。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記の事情を考慮したもので、その目的とするところは、高温下で使用しても嵌め合わせの精度の高く、成形における種々の条件を満たすコイルボビンと保持部材とからなる誘導加熱部を有する定着装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の定着装置は、コイルにより発生する磁界の変化により発生する渦電流によって発熱する被加熱部材により現像剤を被画像形成媒体上に定着させるものにおいて、コイルを形成する電線が巻きつけられる中空のコイルボビンと、このコイルボビンの内側の形状と勘合する形状からなり、前記コイルボビンを所定位置に保持する保持部材とを有する誘導加熱手段を具備し、前記保持部材は圧縮成形により成形され、前記コイルボビンは射出成形により成形されることを特徴とする。
【０００９】
この発明の定着装置は、コイルにより発生する磁界の変化により発生する渦電流によって発熱する被加熱部材により現像剤を被画像形成媒体上に定着させるものにおいて、前記コイルを形成する電線が巻きつけられる中空のコイルボビンと、このコイルボビンの内側の形状と勘合する形状からなり、前記コイルボビンを所定位置に保持する保持部材とを有する誘導加熱手段を具備し、前記コイルボビンと前記保持部材とは、それぞれの熱膨張率の差が所定の許容範囲内の材料を用いて成形されることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、画像形成装置としての複合型電子複写機の内部構成を示すものである。まず、本体１の上面部には、原稿載置用の透明の原稿台（ガラス板）２が設けられており、キャリッジ４に設けられた露光ランプ５が点灯することにより、原稿台２に載置されている原稿Ｄが露光される。
【００１１】
この露光による反射光が光電変換素子、例えばＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）１０に投影されることで画像信号が出力される。上記ＣＣＤ１０から出力される画像信号は、デジタル信号に変換され、そのデジタル信号が適宜に処理された後、レーザユニット２７に供給される。上記レーザユニット２７は、入力信号に応じてレーザビームＢを発する。
【００１２】
本体１の上面部において、自動原稿送りユニット４０が被さらない位置に、図示しない動作条件設定用のコントロールパネルが設けられている。上記コントロールパネルは、タッチパネル式の液晶表示部、数値入力用のテンキー、コピーキーなどを備えている。
【００１３】
一方、本体１内の略中央部には、感光体ドラム２０が回転自在に設けられている。この感光体ドラム２０の周囲には、帯電器２１、現像ユニット２２、転写器２３、剥離器２４、クリーナ２５、及び除電器２６が順次に配設され、既知のプロセス方法にて感光体ドラム２０上にトナー（現像剤）画像が形成され、そのトナー画像が用紙上に転写され、後述する定着装置１００により、用紙上のトナーが加熱、加圧定着される。
【００１４】
図２は、定着装置１００の概略構成を示すものである。
図２において定着装置１００は、コピー用紙Ｓの搬送路を上下に挟む位置に加熱ローラ１０１と加圧ローラ１０２とが設けられている。加圧ローラ１０２は、図示しない加圧機構により、加熱ローラ１０１の周面に加圧状態で接している。これらローラ１０１、１０２の接触部は、一定のニップ幅を持っている。
【００１５】
上記加熱ローラ１０１は、導電性材料、例えば鉄を筒状に成形し、その鉄の外周面に、例えば、４フッ化エチレン樹脂等のフッ素樹脂などを被覆したものである。上記加熱ローラ１０１は、図示しない駆動モータなどにより図示右方向に回転駆動される。上記加圧ローラ１０２は、上記加熱ローラ１０１の回転を受けて図示左方向に回転する。上記加熱ローラ１０１と上記加圧ローラ１０２との接触部をコピー用紙Ｓが通過し、且つコピー用紙が加熱ローラ１０１から熱を受けることにより、コピー用紙Ｓ上の現像剤像Ｔがコピー用紙Ｓに定着される。
【００１６】
上記加熱ローラ１０１の周囲には、コピー用紙Ｓを加熱ローラ１０１から剥離するための隔離爪１０３、上記加熱ローラ１０１上に残るトナー及び紙屑等を除去するためのクリーニング部材１０４、上記加熱ローラ１０１の表面に離型剤を塗布するための塗布ローラ１０５とが配設されている。
【００１７】
上記加熱ローラ１０１の内部には、誘導加熱用の誘導加熱部１１０が収容されている。上記誘導加熱部１１０は、コイル１１１としての電線が周面に巻かれたコイルボビン１１０Ａと、そのコイルボビン１１０Ａを保持する保持部材１１０Ｂとを有する。上記コイルボビン１１０Ａは、コイル１１１が複数のコイル（１１１ａ、…）からなる場合、コイルの数に応じた複数のコイルボビン１１０Ａ（１１０Ａａ、…）で構成される。上記誘導加熱部１１０には、後述する高周波回路により高周波電力が与えられ、誘導加熱用の高周波磁界を発する。この高周波磁界が発せられることにより、加熱ローラ１０１に渦電流が生じ、その渦電流によるジュール熱で上記加熱ローラ１０１が自己発熱する。
【００１８】
図３は、複合型電子複写機の制御回路を示すものである。すなわち、メインＣＰＵ５０には、スキャンＣＰＵ７０、コントロールパネルＣＰＵ８０、及びプリントＣＰＵ９０とが接続されている。
上記メインＣＰＵ５０は、上記スキャンＣＰＵ７０、上記コントロールパネルＣＰＵ８０、及び上記プリントＣＰＵ９０を統括的に制御するもので、コピーキーの操作に応じたコピーモードの制御手段、ネットインタフェース５９への画像入力に応じたプリンタモードの制御手段、及びＦＡＸ送受信ユニット６０での画像受信に応じたファクシミリモードの制御手段などを備えている。
【００１９】
また、上記メインＣＰＵ５０には、制御プログラム記憶用のＲＯＭ５１、データ記憶用のＲＡＭ５２、画素カウンタ５３、画像処理部５５、ページメモリコントローラ５６、ハードディスクユニット５８、ネットインタフェース５９、及びＦＡＸ送受信ユニット６０とが接続されている。
【００２０】
上記ページメモリコントローラ５６は、上記ページメモリ５７に対する画像データの書込み及び読み出しを制御する。また、上記画像処理部５５、上記ページメモリコントローラ５６、上記ページメモリ５７、上記ハードディスクユニット５８、上記ネットインタフェース５９、及び上記ＦＡＸ送受信ユニット６０とは、上記画像データバス６１により相互に接続されている。
【００２１】
上記ネットインタフェース５９は、外部機器から伝送されてくる画像（画像データ）が入力されるプリンタモード用の入力部として機能する。このネットインタフェース５９には、ＬＡＮあるいはインターネットなどの通信ネットワーク２０１が接続され、その通信ネットワーク２０１に外部機器、例えば複数台のパーソナルコンピュータ２０２が接続されている。これらパーソナルコンピュータ２０２は、コントローラ２０３、ディスプレイ２０４、操作ユニット２０５などを備えている。
上記ＦＡＸ送受信ユニット６０は、電話回線２１０に接続されており、その電話回線２１０を介してファクシミリ送信されてくる画像（画像データ）を受信するファクシミリモード用の受信部として機能する。
【００２２】
上記スキャンＣＰＵ７０には、制御プログラム記憶用のＲＯＭ７１、データ記憶用のＲＡＭ７２、ＣＣＤ１０の出力を処理して画像データバス６１に供給する信号処理部７３、ＣＣＤドライバ７４、スキャンモータドライバ７５、露光ランプ５、自動原稿送り装置４０、及び、複数の原稿センサ１１などが接続されている。
【００２３】
上記ＣＣＤドライバ７４は、上記ＣＣＤ１０を駆動する。上記スキャンモータドライバ７５は、キャリッジ駆動用のスキャンモータ７６を駆動する。上記自動原稿送り装置４０は、トレイ４１にセットされる原稿Ｄ及びそのサイズを検知するための原稿センサ４３を有している。
【００２４】
上記コントロールパネルＣＰＵ８０には、コントロールパネルのタッチパネル式液晶表示部１４、テンキー１５、オールリセットキー１６、コピーキー１７、及びストップキー１８とが接続されている。
【００２５】
上記プリントＣＰＵ９０には、制御プログラム記憶用のＲＯＭ９１、データ記憶用のＲＡＭ９２、プリントエンジン９３、用紙搬送ユニット９４、プロセスユニット９５、定着装置１００とが接続されている。プリントエンジン９３は、レーザユニット２７及びその駆動回路などにより構成されている。用紙搬送ユニット９４は、給紙カセット３０からトレイ３８にかけての用紙搬送機構及びその駆動回路などにより構成されている。プロセスユニット９５は、感光体ドラム２０及びその周辺部などにより構成されている。
上記プリントＣＰＵ９０及びその周辺構成を主体にして、上記画像処理部５５で処理された画像を用紙Ｐにプリントするプリント部が構成されている。
【００２６】
図４は、定着装置１００の電気回路の構成例を示すものである。
ここでは、上記加熱ローラ１０１内に収納される誘導加熱部１１０は、複数のコイル（１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ）からなるコイル１１１を有しているものとする。つまり、図４に示す例では、上記コイル１１１は、３つのコイル１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃに分かれている。図４に示す例において、上記コイル１１１ａは、第１のコイルを構成し、上記加熱ローラ１０１の中央部に存している。また、上記コイル１１１ｂ、及び１１１ｃは、第２のコイルを構成し、上記加熱ローラ１０１内の上記コイル１１１ａを挟む両側位置に存している。これらコイル１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃは高周波発生回路１２０に接続されている。
【００２７】
また、上記加熱ローラ１０１の中央部には、温度センサ１１２が設けられている。上記温度センサ１１２は、上記加熱ローラ１０１の中央部の温度を検知する。また、上記加熱ローラ１０１の一端部には、温度センサ１１３が設けられている。上記温度センサ１１３は、上記加熱ローラ１０１の一端部の温度を検知する。これらの温度センサ１１２，１１３は、上記加熱ローラ１０１を回転駆動するための駆動ユニット１６０と共に、プリントＣＰＵ９０に接続されている。
【００２８】
上記プリントＣＰＵ９０は、駆動ユニット１６０を制御する機能に加え、第１のコイルとしてのコイル１１１ａを構成要素とする後述する第１共振回路（出力電力Ｐ１）の動作、及び、第２のコイルとしてのコイル１１１ｂ及び１１１ｃを構成要素とする後述する第２共振回路（出力電力Ｐ２）の動作を指定するためのＰ１／Ｐ２切替信号を発する機能、各共振回路の出力電力、温度センサ１１２，１１３の検知温度に応じて制御する機能を備えている。
【００２９】
上記高周波発生回路１２０は、高周波磁界発生用の高周波電力を発生するもので、整流回路１２１及びこの整流回路１２１の出力端に接続されたスイッチング回路１２２を備えている。上記整流回路１２１は、商用交流電源１３０の交流電圧を整流する。上記スイッチング回路１２２は、コイル１１１ａにより第１共振回路を形成し、コイル１１１ｂ，１１１ｃにより第２共振回路を形成している。
また、上記第１共振回路及び上記第２共振回路は、上記スイッチング回路１２２内に設けられた図示しないスイッチング素子（例えば、ＦＥＴ等のトランジスタ）により選択的に励起される。
【００３０】
なお、第２のコイルを構成する上記コイル１１１ｂ及び１１１ｃは上記スイッチング回路１２２に対して並列に接続されている。同様に、上記誘導加熱部１１０において第１のコイルあるいは第２のコイルが複数のコイルで構成される場合、各コイルは上記スイッチング回路１２２に対して並列に接続されるものとする。
【００３１】
上記第１共振回路は、上記コイル１１１ａのインダクタンス及び上記スイッチング回路１２２内のコンデンサ（図示しない）の静電容量等により定まる共振周波数ｆ１を有している。上記第２共振回路は、上記コイル１１１ｂ及び１１１ｃのインダクタンス及び上記スイッチング回路１２２内のコンデンサ（図示しない）の静電容量等により定まる共振周波数ｆ２を有している。
【００３２】
上記スイッチング回路１２２は、プリントＣＰＵ９０からのＰ１／Ｐ２切替信号に従い、コントローラ１４０によりオン，オフ駆動される。上記コントローラ１４０は、発振回路１４１及びＣＰＵ１４２を備えている。上記発振回路１４１は、上記スイッチング回路１２２に対する所定周波数の駆動信号を発する。上記ＣＰＵ１４２は、上記発振回路１４１の発振周波数（駆動信号の周波数）を制御するものである。上記ＣＰＵ１４２は、主要な機能として、例えば、次の（１）、（２）の手段を有している。
【００３３】
（１）プリントＣＰＵ９０からのＰ１／Ｐ２切替信号によって第１共振回路の動作（コイル１１１ａのみ使用）が指定されている場合、上記ＣＰＵ１４２は、上記第１共振回路をその共振周波数ｆ１の近傍における複数の周波数たとえば（ｆ１−Δｆ），（ｆ１＋Δｆ）で順次（交互）に励起する制御手段を有している。
【００３４】
（２）プリントＣＰＵ９０からのＰ１／Ｐ２切替信号によって第１及び第２共振回路の動作（全てのコイル１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃの使用）が指定されている場合、上記ＣＰＵ１４２は、上記第１及び第２共振回路をそれぞれの共振周波数ｆ１，ｆ２の近傍における複数の周波数、例えば（ｆ１−Δｆ），（ｆ１＋Δｆ），（ｆ２−Δｆ），（ｆ２＋Δｆ）で順次に励起する制御手段を有している。
【００３５】
次に、上記にように構成される定着装置１００の電気回路の作用について説明する。
上記第１共振回路の共振周波数ｆ１と同じ周波数（または近傍の周波数）の駆動信号が発振回路１４１から発せられると、その駆動信号により上記スイッチング回路１２２がオン，オフし、上記第１共振回路が励起される。この励起により、コイル１１１ａから高周波磁界が発生し、その高周波磁界によって加熱ローラ１０１の軸方向中央部に渦電流が生じ、その渦電流によるジュール熱で加熱ローラ１０１の軸方向中央部が自己発熱する。
【００３６】
上記第２共振回路の共振周波数ｆ２と同じ周波数（または近傍の周波数）の駆動信号が発振回路１４１から発せられると、その駆動信号により上記スイッチング回路１２２がオン，オフし、上記第２共振回路が励起される。この励起によりコイル１１１ｂ，１１１ｃから高周波磁界が発生し、その高周波磁界によって加熱ローラ１０１の軸方向両側部に渦電流が生じ、その渦電流によるジュール熱で加熱ローラ１０１の軸方向両側部が自己発熱する。
【００３７】
図５は、上記第１共振回路の出力電力Ｐ１と上記第１共振回路を励起する周波数との関係、及び上記第２共振回路の出力電力Ｐ２と上記第２共振回路を励起する周波数との関係を示す図である。
【００３８】
図５に示すように、上記第１共振回路の出力電力Ｐ１は、その第１共振回路の共振周波数ｆ１と同じ周波数で励起される場合にピークレベルとなり、励起される周波数が共振周波数ｆ１から離れるに従って山なりに徐々に減少するパターンとなる。
同様に、上記第２共振回路の出力電力Ｐ２は、その第２共振回路の共振周波数ｆ２と同じ周波数で励起される場合にピークレベルとなり、励起される周波数が共振周波数ｆ２から離れるに従って山なりに徐々に減少するパターンとなる。
【００３９】
大きいサイズの用紙Ｓに対する定着に際しては、第１及び第２共振回路が共に励起され、全てのコイル１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃから高周波磁界が発せられる。この高周波磁界により加熱ローラ１０１の全体に渦電流が生じ、その渦電流によるジュール熱で加熱ローラ１０１の全体が自己発熱する。この場合、第１共振回路の共振周波数ｆ１を中心として上下に所定値Δｆずつ離れた２つの周波数（ｆ１−Δｆ），（ｆ１＋Δｆ）を持つ駆動信号が発振回路１４１から順次出力され、続いて、第２共振回路の共振周波数ｆ２を中心として上下に所定値Δｆずつ離れた２つの周波数（ｆ２−Δｆ），（ｆ２＋Δｆ）を持つ駆動信号が発振回路１４１から順次出力される。
【００４０】
これら駆動信号により、第１共振回路がその共振周波数ｆ１を挟む２つの周波数（ｆ１−Δｆ），（ｆ１＋Δｆ）で順次励起され、続いて、第２共振回路がその共振周波数ｆ２を挟む２つの周波数（ｆ２−Δｆ），（ｆ２＋Δｆ）で順次励起される。これら周波数ごとの励起が繰り返される。
【００４１】
上記第１共振回路におけるコイル１１１ａの出力電力Ｐ１は、図５に示すように、周波数（ｆ１−Δｆ）での励起時にピークレベルＰ１ｃよりもわずかに低い値Ｐ１ａとなり、周波数（ｆ１＋Δｆ）での励起時もわずかにピークレベルＰ１ｃよりも低い値Ｐ１ｂとなる。
【００４２】
上記第２共振回路におけるコイル１１１ｂ，１１１ｃの出力電力Ｐ２は、周波数（ｆ２−Δｆ）での励起時にピークレベルＰ２ｃよりもわずかに低い値Ｐ２ａとなり、周波数（ｆ２＋Δｆ）での励起時もピークレベルＰ２ｃよりもわずかに低い値Ｐ２ｂとなる。
【００４３】
次に、上記誘導加熱部１１０の構成について説明する。
上記誘導加熱部１１０において、上記高周波発生回路１２０に対して並列接続する複数のコイルを配置するには、個々のコイルの接続が複雑となる。このため、本実施の形態では、１つのコイルとしての電線を巻いた１つのコイルボビンを１つのコイルユニットとし、複数のコイルユニットが１つの保持部材１１０Ｂに保持されて上記誘導加熱部１１０が形成されるものとする。
【００４４】
このように構成される各コイルユニットは、それぞれのコイルを上記加熱ローラ１０１と同軸上に保持するための保持部材１１０Ｂにより所定の位置に固定される。上記保持部材１１０Ｂは、各コイルユニットの各コイルボビン１１０Ａの内側に組み合わせられる。また、上記保持部材１１０Ｂと各コイルボビン１１０Ａとは、各コイルユニットが上記保持部材１１０Ｂに対して回転しないように、図示しない凹部と凸部とが勘合されて固定されるようになっている。
【００４５】
図６及び図７は、上記誘導加熱部１１０の構成例を示す図である。
図６に示す例では、上記誘導加熱部１１０は、３つのコイル１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃから構成されている。上記コイル１１１ａは、コイルボビン１１０Ａａに巻かれた電線により構成され、上記コイル１１１ｂは、コイルボビン１１０Ａｂに巻かれた電線により構成され、上記コイル１１１ｃは、コイルボビン１１０Ａｃに巻かれた電線により構成されている。すなわち、図６に示す誘導加熱部１１０は、３つのコイル１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃが巻かれたコイルボビンＡａ、Ａｂ、Ａｃが保持部材１１０Ｂに保持された構成となっている。
【００４６】
また、図７に示す例では、上記誘導加熱部１１０は、１２個のコイル（ａ１〜ａ６、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３）から構成されている。各コイルは、それぞれ独立したコイルボビンに巻かれた電線により構成されている。図７に示す誘導加熱部１１０では、上記コイルａ１〜ａ６が上記コイル１１１ａに相当し、上記コイルｂ１〜ｂ３が上記コイル１１１ｂに相当し、上記コイルｃ１〜ｃ３が上記コイル１１１ｃに相当する。
【００４７】
また、図７に示すように、第１のコイル及び第２のコイルが複数のコイルから構成される場合、上記誘導加熱部１１０内の各コイルは、例えば、図４に示すような高周波発生回路１２０に対して並列に接続される。すなわち、上記コイル１１１ａに相当する上記コイルａ１〜ａ６は、上記高周波発生回路１２０のコイル１１１ａの部分において上記スイッチング回路１２２に対して並列接続される。また、上記コイル１１１ｂに相当する上記コイルｂ１〜ｂ３は、上記高周波発生回路１２０のコイル１１１ｂの部分において上記スイッチング回路１２２に対して並列接続される。上記コイル１１１ｃに相当する上記コイルｃ１〜ｃ３は、上記高周波発生回路１２０のコイル１１１ｃの部分において上記スイッチング回路１２２に対して並列接続される。
【００４８】
図６及び図７に示すように、上記誘導加熱部１１０全体は、複数のコイルボビン１１０Ａａ…に巻かれた複数のコイル１１１ａ、…が保持部材１１０Ｂに保持された構成となっている。すなわち、上記誘導加熱部１１０全体において、コイルが巻かれたコイルボビン（コイルユニット）の個数は、少なくとも制御対象とする個数以上が必要となる。本実施の形態に係る定着装置では、複数のコイルを制御対象とするため、少なくとも制御対象となるコイル数以上のコイルユニット数で誘導加熱部１１０を構成する必要がある。さらに、例えば、図７に示すように、制御対象とする各コイルを複数のコイルユニットにより構成することも可能である。
【００４９】
図８は、上記コイルボビン１１０Ａと上記保持部材１１０Ｂとの関係を示す図である。
図８に示すように、各コイルボビン（コイル保持部）１１０Ａは、中空の円筒状の形状により構成される。また、上記保持部材１１０Ｂは、各コイルボビン１１０Ａの内側に収まり、上記コイルボビン１１０Ａの内側の形状と勘合されるようなるような形状を有している。
【００５０】
すなわち、上記誘導加熱部１１０全体は、複数のコイルボビン１１０Ａが１つの保持部材１１０Ｂに保持される構成となっている。また、各コイルボビン１１０Ａは、コイル１１１として巻かれる電線をガイドするフランジ部１９０ａ、１９０ｂを両端に有している。上記コイルボビン１１０Ａ及び保持部材１１０Ｂは、プラスチックやセラミック等で形成され、例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）材、フェノール材、又は不飽和ポリエステル等が利用可能である。
【００５１】
次に、上記コイルボビン１１０Ａと上記保持部材１１０Ｂとの特徴について説明する。
上記のように構成される誘導加熱部１１０は、各コイルユニットの各コイル１１１と被加熱部材としての加熱ローラ１０１との間隔（ギャップ）が加熱ローラ１０１上の熱分布に与える影響が大きい。すなわち、コイル１１１に与える電力が同じである場合、コイル１１１と加熱ローラ１０１とのギャップが、狭ければ狭いほど加熱ローラ１０１の温度が高くなり、広ければ広いほど加熱ローラの温度が低くなる。
【００５２】
また、上記コイルボビン１１０Ａは円筒形状のため、例えば、コイルボビン１１０Ａに偏心などがあると、加熱ローラ１０１上の熱分布にはむらが発生する。画像形成装置に用いられる定着装置の加熱ローラ１０１は、用紙への現像剤の定着不良を防ぐため、少なくとも用紙の通過する領域においては温度分布が均一であることが必要である。従って、定着装置に用いられる誘導加熱部１１０のコイル１１１と加熱ローラ１０１とのギャップは、一定の距離とする必要がある。
【００５３】
以上のことから、上記定着装置に用いられるコイルボビン１１０Ａと保持部材１１０Ｂとは以下に示すような仕様及び精度が要求される。
上記コイルボビン１１０Ａには、以下のような点において精度が要求される。
（１）円筒度（偏心等が無くし加熱ローラとコイルとの間隔を一定の保つため）
（２）バリの発生しにくさ（バリ等でコイルとしての電線に傷を付けないため）
（３）成形性（多くの個数が必要であるため）
（４）耐熱性（高温下で使用するため）
（５）絶縁性（コイルを絶縁するため）
また、上記保持部材１１０Ｂには、以下のような点において精度が要求される。
（６）そりが少ない（加熱ローラと一定のギャップを保つため）
（７）耐熱性（高温下で使用するため）
（８）絶縁性（コイル及びコイルから高周波発生回路への配線を絶縁するため）。
【００５４】
上記（１）（２）（３）（６）の点は、成形工程における精度により実現されるものである。
これらのような点における精度を満足させるため、本実施の形態では、上記保持部材１１０Ｂは圧縮成形で成形し、上記コイルボビン１１０Ａは射出成形で形成するようにしたものである。
【００５５】
上記保持部材１１０Ｂを圧縮成形で成形すれば、上記保持部材１１０Ｂにそりを起こりにくくすることができる。これにより、そりの起こりにくい保持部材を成形することができる。また、上記コイルボビン１１０Ａを射出成形で成形すれば、バリが発生しにくく、かつ、多くの個数を成形しやすい。これにより、所定の円筒度を保持しつつ、バリが発生しにくく、かつ、多くの個数を容易に生産しやすくすることできる。
【００５６】
上記のように、本実施の形態によれば、上記保持部材を圧縮成型で成形し、上記コイルボビンを射出成形で成形するようにしたものである。これにより、バリが発生しにくい多くの個数のコイルボビンを容易に製造でき、かつ、そりが起こりにくい保持部材を製造できる。
【００５７】
次に、上記コイルボビン１１０Ａを形成する材料と上記保持部材１１０Ｂを形成する材料について説明する。
上記（４）（５）（７）（８）に示すような、耐熱性及び絶縁性は、上記コイルボビン１１０Ａ及び上記保持部材１１０Ｂを成形する材料により満足されるものあるが、上記コイルボビン１１０Ａと上記保持部材１１０Ｂとは、定着装置内において高温度下で勘合されて使用されることから、熱膨張率がほぼ同じ材料を用いることが必要となる。
【００５８】
従って、上記コイルボビン１１０Ａおよび上記保持部材１１０Ｂは、例えば、圧縮成型及び射出成形が可能な同一なグレードの材料（同じ材料）を用いて成形されるのが好ましい。
また、上記コイルボビン１１０Ａおよび上記保持部材１１０Ｂは、同一なグレードの材料でなくても、熱膨張率がほぼ同じ材料を用いて成形するようにしても良い。具体例としては、以下のような条件を満たす材料が使用可能である。
【００５９】
すなわち、上記コイルボビン１１０Ａと上記保持部材１１０Ｂとは、使用される最大の温度において、嵌め合いにて部品精度が保たれる必要がある。
ここで、上記保持部材１１０Ｂを圧縮成型にて成形するための材料（以下、圧縮成型材料と呼ぶ）の線膨張係数をα１とし、上記コイルボビン１１０Ａを射出成形にて成形するための材料（以下、射出成形材料と呼ぶ）の線膨張係数をα２とする。この場合、使用最大温度（Ｔ度）において、長さＬの圧縮成型材料と射出成形材料との差をＤ以下にするには、
Ｄ≧（α２−α１）×（Ｔ−２０）×Ｌ    （但し、α２＞α１とする）
を満たす圧縮成型材料と射出成形材料とであることが必要となる。
【００６０】
例えば、最大使用温度Ｔ＝２４０℃、Ｌ＝４ｍｍ、Ｄ＝５０μｍとすると、α１＝１．１×１０−５の圧縮成型材料に対して射出成形材料の線膨張係数α２は、α２≦４．３３×１０−５
を満たすことが必要となる。
【００６１】
したがって、線膨張係数が１．５×１０−５以下の圧縮成型材料に対しては、
α２／α１≦４以下
すなわち、圧縮成型材料の線膨張係数に対して線膨張係数が４倍以内の射出成形材料を用いる必要がある。
【００６２】
上記のように、使用最大温度における精度の差が所定の許容値以下となる圧縮成型材料と射出成形材料を圧縮成型材料の線膨張係数と射出成形材料の線膨張係数とに基づいて容易に判断できる。また、圧縮成型に適した材料と射出成形に適した材料とを上記の条件を満たすものから選択することにより、所定の高温下で所定の部品精度を保つ上記コイルボビン及び上記保持部材の成形を容易することができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、高温下で使用しても嵌め合わせの精度の高く、成形における種々の条件を満たすコイルボビンと保持部材とからなる誘導加熱部を有する定着装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る定着装置を有する画像形成装置の概略構成を示す図。
【図２】この発明の実施の形態に係る定着装置の概略構成を示す図。
【図３】画像形成装置の制御回路を示すブロック図。
【図４】定着装置に対する電気回路の構成を示す図。
【図５】定着装置における各共振回路の出力電力とその各共振回路を励起する周波数との関係を示す図。
【図６】誘導加熱部の構成例を示す図。
【図７】誘導加熱部の構成例を示す図。
【図８】コイルボビンと保持部材との関係を示す図。
【符号の説明】
Ｓ…コピー用紙（被画像形成媒体）、Ｔ…トナー（現像剤）、１００…定着装置、１０１…加熱ローラ（被加熱部材）、１０２…加圧ローラ、１１０…誘導加熱部、１１０Ａ…コイルボビン、１１０Ｂ…保持部材、１１１（１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ６、ｃ１〜ｃ３）…コイル
【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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