(57)【要約】【課題】  導電性材料で形成された被加熱体を誘導加熱する誘導加熱装置であって、被加熱体の発熱範囲の温度を低コストで正確に検出でき、温度制御の安定性および安全性を高めることができるものを提供すること。【解決手段】  ホルダ５を備える。ホルダ５に支持され、被加熱体１を誘導加熱するためのコイル６を備える。コイル６は、層を成すように複数回巻回された導線からなり、その層が被加熱体１に沿うように配置される。そのコイル６のうち、互いに同じ向きに通電される導線部分と導線部分との間に、被加熱体１の温度を検出するための隙間６ｂが形成されている。【選択図】図１
2005108602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性材料で形成された被加熱体を誘導加熱する誘導加熱装置であって、
ホルダと、
層を成すように複数回巻回された導線からなり、その層が上記ホルダに支持されて上記被加熱体に沿うように配置される、上記被加熱体を誘導加熱するためのコイルとを備え、
そのコイルのうち、互いに同じ向きに通電される導線部分と導線部分との間に、上記被加熱体の温度を検出するための隙間が形成されていることを特徴とする誘導加熱装置。
【請求項２】
請求項１に記載の誘導加熱装置において、
上記ホルダは磁性材料からなるコアを含むことを特徴とする誘導加熱装置。
【請求項３】
請求項１に記載の誘導加熱装置において、
上記隙間に、上記被加熱体に対向して温度センサが配置されていることを特徴とする誘導加熱装置。
【請求項４】
請求項１に記載の誘導加熱装置において、
上記被加熱体は回転体であり、
上記ホルダ及び上記コイルは上記回転体の外側に配置されていることを特徴とする誘導加熱装置。
【請求項５】
請求項１に記載の誘導加熱装置において、
上記被加熱体は中空回転体であり、
上記ホルダ及び上記コイルは上記中空回転体の中空部に配置されていることを特徴とする誘導加熱装置。
【請求項６】
シートを搬送しつつ、トナー像を上記シートに定着させる誘導加熱方式の誘導加熱定着装置であって、
導電性材料で形成された定着部材と、
上記定着部材に圧接して設けられ、上記搬送されるシートを上記定着部材との間で一時的に挟持する加圧部材と、
ホルダと、
層を成すように複数回巻回された導線からなり、その層が上記ホルダに支持されて上記定着部材に沿うように配置された、上記定着部材を誘導加熱するためのコイルとを備え、
そのコイルのうち、上記定着部材と加圧部材との間の挟持部を通して搬送されるシートの幅方向と平行な方向に延び、且つ互いに同じ向きに通電される導線部分と導線部分との間に、上記定着部材の温度を検出するための隙間が形成されていることを特徴とする誘導加熱定着装置。
【請求項７】
請求項６に記載の誘導加熱定着装置において、
上記ホルダは磁性材料からなるコアを含むことを特徴とする誘導加熱定着装置。
【請求項８】
請求項６に記載の誘導加熱定着装置において、
上記隙間に、上記定着部材に対向して温度センサが配置されていることを特徴とする誘導加熱定着装置。
【請求項９】
請求項６に記載の誘導加熱定着装置において、
上記定着部材は回転体であり、
上記ホルダ及び上記コイルは上記回転体の外側に配置されていることを特徴とする誘導加熱定着装置。
【請求項１０】
請求項６に記載の誘導加熱定着装置において、
上記定着部材は中空回転体であり、
上記ホルダ及び上記コイルは上記中空回転体の中空部に配置されていることを特徴とする誘導加熱定着装置。
【請求項１１】
請求項６に記載の誘導加熱定着装置において、
上記定着部材は、中心軸の周りに回転される回転体であり、
上記ホルダは、上記回転体へ向かって延び、且つ上記コイルに巻回された突起を有し、
上記コイルの上記隙間は、上記ホルダの上記突起を介して、上記定着部材の回転方向上流側と下流側とにそれぞれ設けられていることを特徴とする誘導加熱定着装置。
【請求項１２】
請求項６に記載の誘導加熱定着装置において、
上記シートの幅方向に関して、上記定着部材を加熱する範囲が上記コイルとは異なる第２のコイルを備えることを特徴とする誘導加熱定着装置。
【請求項１３】
トナー像を形成する画像形成部と、シートを搬送しつつ、この画像形成部によって形成されたトナー像を上記シートに定着させる誘導加熱方式の誘導加熱定着装置とを備えた画像形成装置であって、
上記誘導加熱定着装置は、
導電性材料で形成された定着部材と、
上記定着部材に圧接して設けられ、上記搬送されるシートを上記定着部材との間で一時的に挟持する加圧部材と、
ホルダと、
層を成すように複数回巻回された導線からなり、その層が上記ホルダに支持されて上記定着部材に沿うように配置された、上記定着部材を誘導加熱するためのコイルとを備え、
そのコイルのうち、上記定着部材と加圧部材との間の挟持部を通して搬送されるシートの幅方向と平行な方向に延び、且つ互いに同じ向きに通電される導線部分と導線部分との間に、上記定着部材の温度を検出するための隙間が形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、導電性材料で形成された被加熱体を誘導加熱する誘導加熱装置に関する。
【０００２】
また、この発明は、シートを搬送しつつ、このシート上に形成されたトナー像を上記シートに定着させる誘導加熱方式の誘導加熱定着装置に関する。
【０００３】
また、この発明は、シート上にトナー像を形成する画像形成部と、この画像形成部によってトナー像が形成されたシートを搬送しつつ、このシート上に形成されたトナー像を上記シートに定着させる誘導加熱方式の誘導加熱定着装置とを備えた画像形成装置に関する。この種の画像形成装置としては、典型的には複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等が挙げられる。
【背景技術】
【０００４】
最近、省エネルギを目指す観点から、高い熱変換効率が得られる誘導加熱方式の定着装置が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１（特開２００２−９３５６６号公報）に記載の定着装置では、モータによって回転駆動される加熱ローラ（金属スリーブを含む被加熱部材）と、この加熱ローラに圧接された加圧ローラと、上記加熱ローラの外周の一部に沿って配置された、層を成すように密着巻されたコイルとを備えている。また、加熱ローラの外周のうち、コイルが対向する範囲から離れた部位に、サーミスタ（温度検出手段）が対向して設けられている。動作時には、コイルに高周波電流が流され、それによって生ずる誘導電流（渦電流）によって加熱ローラが加熱される。サーミスタの検知信号に基づいて加熱ローラの温度が所定の設定温度に制御される。そして、加熱ローラと加圧ローラとの間のニップを通してシートを搬送することにより、このシート上に形成されたトナー像が上記シートに定着される。
【０００６】
しかしながら、上記定着装置では、加熱ローラの外周のうち、サーミスタによって温度検出される部位がコイルによって誘導加熱される範囲（発熱範囲）から離れているため、温度検出が正確に行われ難いという欠点がある。特に、モータ故障時は回転が止まるため加熱ローラが局所的に異常昇温することがあるが、上述の例ではその異常昇温を正確には検知できず、発火の危険性さえある。
【特許文献１】特開２００２−９３５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように加熱ローラの外部にコイルを配置する外部コイル型では、加熱ローラの内部には、例えばスポンジゴムのような断熱材が配置されていて、温度センサを配置できない場合が多い。また、加熱ローラの内部にコイルを配置する内部コイル型では、発熱範囲に対向して加熱ローラの外部に温度センサを配置できるが、加熱ローラの内外にそれぞれ主要な要素を配置するのは大掛かりになり、高コストになる。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、被加熱体の発熱範囲の温度を低コストで正確に検出でき、温度制御の安定性および安全性を高めることができる誘導加熱装置および誘導加熱定着装置を提供することにある。
【０００９】
また、この発明の課題は、そのような誘導加熱定着装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、この発明の誘導加熱装置は、導電性材料で形成された被加熱体を誘導加熱する誘導加熱装置であって、
ホルダと、
層を成すように複数回巻回された導線からなり、その層が上記ホルダに支持されて上記被加熱体に沿うように配置される、上記被加熱体を誘導加熱するためのコイルとを備え、
そのコイルのうち、互いに同じ向きに通電される導線部分と導線部分との間に、上記被加熱体の温度を検出するための隙間が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
ここで、「導線部分」とは、コイルを成す「導線」の一部を意味する。
【００１２】
この発明の誘導加熱装置では、コイルを成す導線の層が被加熱体に沿うように配置される。そして、動作時には、上記コイルに高周波電流が流され、それによって生ずる誘導電流（渦電流）によって被加熱体が加熱される。また、この誘導加熱装置では、上記コイルのうち、互いに同じ向きに通電される導線部分と導線部分との間に、上記被加熱体の温度を検出するための隙間が形成されている。したがって、その隙間に、例えば上記被加熱体に対向して温度センサを配置することができる。または、上記被加熱体のうちその隙間に対応した部位の温度を、その隙間を経路として温度検出するように、上記コイルよりも上記被加熱体から離れた位置に赤外線方式の温度センサを配置することができる。そのようにした場合、温度センサによって温度検出される部位がコイルによって誘導加熱される範囲（発熱範囲）内になるので、温度検出が正確に行われる。そして、この温度センサの検知信号に基づいて被加熱体の温度が所定の設定温度に制御される。したがって、被加熱体の温度制御の安定性および安全性を高めることができる。
【００１３】
また、コイルを成す導線部分と導線部分との間に上記隙間が設けられるので、上記隙間を空気が通ることによってコイルが冷却される。したがって、発熱効率を高く保つことができる。
【００１４】
また、上記コイルの上記隙間は単にコイルの巻き方を変更するだけで形成される。しかも、コイルと温度センサとは被加熱体に対して同じ側（いずれも外側またはいずれも内側）に配置されるので、装置が大掛かりになることもない。したがって、この誘導加熱装置は低コストに構成され得る。
【００１５】
なお、被加熱体は導電性材料以外の材料を含んでいても良い。また、コイルを成す導線の「層」は、層が広がる方向（層方向）に対して垂直な方向に積層された複数の層であっても良い。その場合、上記導線部分と導線部分との間の「隙間」は層方向の隙間を意味する。
【００１６】
一実施形態の誘導加熱装置では、上記ホルダは磁性材料からなるコアを含むことを特徴とする。
【００１７】
この一実施形態の誘導加熱装置では、上記コイルによって発生する磁束が、コアを構成する磁性材料を通して、上記被加熱体に導かれる。したがって、発熱効率が高まる。この結果、この誘導加熱装置はコンパクトで小型に構成され得る。
【００１８】
一実施形態の誘導加熱装置は、上記隙間に、上記被加熱体に対向して温度センサが配置されていることを特徴とする。
【００１９】
この一実施形態の誘導加熱装置では、上記隙間に、上記被加熱体に対向して温度センサが配置されている。したがって、温度センサによって温度検出される部位がコイルによって誘導加熱される範囲（発熱範囲）内になるので、温度検出が正確に行われる。したがって、被加熱体の温度制御の安定性および安全性を高めることができる。
【００２０】
上記温度センサは、感温スイッチ（サーモスタット）であるのが望ましい。感温スイッチは、検出対象が発する熱エネルギを用いてオン、オフ動作するので、上記被加熱体の温度を制御するための温度制御回路の構成を簡素化することができる。
【００２１】
一実施形態の誘導加熱装置では、上記被加熱体のうちその隙間に対応した部位の温度を、その隙間を経路として温度検出するように、上記コイルよりも上記被加熱体から離れた位置に赤外線方式の温度センサが配置されていることを特徴とする。
【００２２】
より詳しくは、この一実施形態の誘導加熱装置は、
導電性材料で形成された被加熱体を誘導加熱する誘導加熱装置であって、
ホルダと、
層を成すように複数回巻回された導線からなり、その層が上記ホルダに支持されて上記被加熱体に沿うように配置される、上記被加熱体を誘導加熱するためのコイルとを備え、
そのコイルのうち、互いに同じ向きに通電される導線部分と導線部分との間に隙間が形成され、
上記被加熱体のうちその隙間に対応した部位の温度を、その隙間を経路として温度検出するように、上記コイルよりも上記被加熱体から離れた位置に赤外線方式の温度センサが配置されていることを特徴とする。
【００２３】
この一実施形態の誘導加熱装置でも同様に、温度センサによって温度検出される部位がコイルによって誘導加熱される範囲（発熱範囲）内になるので、温度検出が正確に行われる。したがって、被加熱体の温度制御の安定性および安全性を高めることができる。
【００２４】
一実施形態の誘導加熱装置では、上記被加熱体は回転体であり、上記ホルダ及び上記コイルは上記回転体の外側に配置されていることを特徴とする。
【００２５】
ここで、「回転体」とは、二次元の形状を或る軸を中心として回転させることにより形成される立体を意味する。
【００２６】
この一実施形態の誘導加熱装置では、上記ホルダ及び上記コイルは被加熱体である回転体の外側に配置されているので、上記回転体の外側から上記コイルの上記隙間を通して上記回転体の外面の温度が検出される。このような構成は、被加熱体の内部に例えばスポンジゴムのような断熱材が配置されていて、被加熱体の内部に温度センサを配置する余地が無い場合に有用である。
【００２７】
一実施形態の誘導加熱装置では、上記被加熱体は中空回転体であり、
上記ホルダ及び上記コイルは上記中空回転体の中空部に配置されていることを特徴とする。
【００２８】
この一実施形態の誘導加熱装置では、上記ホルダ及び上記コイルは被加熱体である中空回転体の中空部に配置されているので、上記回転体の内側から上記コイルの上記隙間を通して上記中空回転体の内面の温度が検出される。この場合、被加熱体の外側に上記ホルダ及び上記コイルを設ける必要がないので、この誘導加熱定着装置はコンパクトに構成され得る。
【００２９】
この発明の誘導加熱定着装置は、シートを搬送しつつ、このシート上に形成されたトナー像を上記シートに定着させる誘導加熱方式の誘導加熱定着装置であって、
導電性材料で形成された定着部材と、
上記定着部材に圧接して設けられ、上記搬送されるシートを上記定着部材との間で一時的に挟持する加圧部材と、
ホルダと、
層を成すように複数回巻回された導線からなり、その層が上記ホルダに支持されて上記定着部材に沿うように配置された、上記定着部材を誘導加熱するためのコイルとを備え、
そのコイルのうち、上記定着部材と加圧部材との間の挟持部を通して搬送されるシートの幅方向と平行な方向に延び、且つ互いに同じ向きに通電される導線部分と導線部分との間に、上記定着部材の温度を検出するための隙間が形成されていることを特徴とする。
【００３０】
ここで、「シートの幅方向」とは、シートの搬送方向に対して実質的に垂直な方向を意味する。また、「導線部分」とは、コイルを成す「導線」の一部を意味する。
【００３１】
この発明の誘導加熱定着装置では、動作時には、上記コイルに高周波電流が流され、それによって生ずる誘導電流（渦電流）によって定着部材が加熱される。そして、定着部材と加圧部材との間の挟持部を通してシートを搬送することにより、このシート上に形成されたトナー像が上記シートに定着される。ここで、この誘導加熱定着装置では、上記コイルのうち、上記定着部材と加圧部材との間の挟持部を通して搬送されるシートの幅方向と平行な方向に延び、且つ互いに同じ向きに通電される導線部分と導線部分との間に、上記定着部材の温度を検出するための隙間が形成されている。したがって、その隙間に、例えば上記定着部材に対向して温度センサを配置することができる。または、上記定着部材のうちその隙間に対応した部位の温度を、その隙間を経路として温度検出するように、上記コイルよりも上記定着部材から離れた位置に赤外線方式の温度センサを配置することができる。そのようにした場合、温度センサによって温度検出される部位がコイルによって誘導加熱される範囲（発熱範囲）内になるので、温度検出が正確に行われる。そして、この温度センサの検知信号に基づいて定着部材の温度が所定の設定温度に制御される。したがって、定着部材の温度制御の安定性および安全性を高めることができる。
【００３２】
また、コイルを成す導線部分と導線部分との間に上記隙間が設けられるので、上記隙間を空気が通ることによってコイルが冷却される。したがって、発熱効率を高く保つことができる。
【００３３】
また、上記コイルの上記隙間は単にコイルの巻き方を変更するだけで形成される。しかも、コイルと温度センサとは定着部材に対して同じ側（いずれも外側またはいずれも内側）に配置されるので、装置が大掛かりになることもない。したがって、この誘導加熱定着装置は低コストに構成され得る。
【００３４】
なお、定着部材は導電性材料以外の材料を含んでいても良い。また、コイルを成す導線の「層」は、層が広がる方向（層方向）に対して垂直な方向に積層された複数の層であっても良い。その場合、上記導線部分と導線部分との間の「隙間」は層方向の隙間を意味する。
【００３５】
一実施形態の誘導加熱定着装置では、上記ホルダは磁性材料からなるコアを含むことを特徴とする。
【００３６】
この一実施形態の誘導加熱定着装置では、上記コイルによって発生する磁束が、コアを構成する磁性材料を通して、上記定着部材に導かれる。したがって、発熱効率が高まる。この結果、この誘導加熱定着装置はコンパクトで小型に構成され得る。
【００３７】
一実施形態の誘導加熱定着装置は、上記隙間に、上記定着部材に対向して温度センサが配置されていることを特徴とする。
【００３８】
この一実施形態の誘導加熱定着装置では、上記隙間に、上記定着部材に対向して温度センサが配置されている。したがって、温度センサによって温度検出される部位がコイルによって誘導加熱される範囲（発熱範囲）内になるので、温度検出が正確に行われる。したがって、定着部材の温度制御の安定性および安全性を高めることができる。
【００３９】
上記温度センサは、感温スイッチ（サーモスタット）であるのが望ましい。感温スイッチは、検出対象が発する熱エネルギを用いてオン、オフ動作するので、上記定着部材の温度を制御するための温度制御回路の構成を簡素化することができる。
【００４０】
一実施形態の誘導加熱定着装置では、上記定着部材のうちその隙間に対応した部位の温度を、その隙間を経路として温度検出するように、上記コイルよりも上記定着部材から離れた位置に赤外線方式の温度センサが配置されていることを特徴とする。
【００４１】
より詳しくは、この一実施形態の誘導加熱定着装置は、
導電性材料で形成された定着部材を誘導加熱する誘導加熱定着装置であって、
ホルダと、
層を成すように複数回巻回された導線からなり、その層が上記ホルダに支持されて上記定着部材に沿うように配置される、上記定着部材を誘導加熱するためのコイルとを備え、
そのコイルのうち、互いに同じ向きに通電される導線部分と導線部分との間に隙間が形成され、
上記定着部材のうちその隙間に対応した部位の温度を、その隙間を経路として温度検出するように、上記コイルよりも上記定着部材から離れた位置に赤外線方式の温度センサが配置されていることを特徴とする。
【００４２】
この一実施形態の誘導加熱定着装置でも同様に、温度センサによって温度検出される部位がコイルによって誘導加熱される範囲（発熱範囲）内になるので、温度検出が正確に行われる。したがって、定着部材の温度制御の安定性および安全性を高めることができる。
【００４３】
一実施形態の誘導加熱定着装置では、上記定着部材は回転体であり、上記ホルダ及び上記コイルは上記回転体の外側に配置されていることを特徴とする。
【００４４】
ここで、「回転体」とは、二次元の形状を或る軸を中心として回転させることにより形成される立体を意味する。
【００４５】
この一実施形態の誘導加熱定着装置では、上記ホルダ及び上記コイルは定着部材である回転体の外側に配置されているので、上記回転体の外側から上記コイルの上記隙間を通して上記回転体の外面の温度が検出される。このような構成は、定着部材の内部に例えばスポンジゴムのような断熱材が配置されていて、定着部材の内部に温度センサを配置する余地が無い場合に有用である。
【００４６】
一実施形態の誘導加熱定着装置では、上記定着部材は中空回転体であり、上記ホルダ及び上記コイルは上記中空回転体の中空部に配置されていることを特徴とする。
【００４７】
この一実施形態の誘導加熱定着装置では、上記ホルダ及び上記コイルは定着部材である中空回転体の中空部に配置されているので、上記回転体の内側から上記コイルの上記隙間を通して上記中空回転体の内面の温度が検出される。この場合、定着部材の外側にホルダやコイルを設ける必要がないので、この誘導加熱定着装置はコンパクトに構成され得る。
【００４８】
一実施形態の誘導加熱定着装置では、
上記定着部材は、中心軸の周りに回転される回転体であり、
上記ホルダは、上記回転体へ向かって延び、且つ上記コイルに巻回された突起を有し、
上記コイルの上記隙間は、上記ホルダの上記突起を介して、上記定着部材の回転方向上流側と下流側とにそれぞれ設けられていることを特徴とする。
【００４９】
ここで、「中心軸」とは、回転体の中心軸を指す。
【００５０】
この一実施形態の誘導加熱定着装置では、上記コイルの上記隙間は、上記ホルダの上記突起を介して、上記定着部材の回転方向上流側と下流側とにそれぞれ設けられている。したがって、上記定着部材のうち、上記ホルダの上記突起に対応する部位を介して、上記定着部材の回転方向上流側と下流側とで上記定着部材の発熱分布が対称になる。したがって、例えば上流側の隙間に温度センサを配置して上記定着部材のうちその隙間に対応した部位の温度を検出すれば、上記定着部材のうち下流側の隙間に対応した部位の温度も把握される。したがって、温度検出がさらに正確に行われる。したがって、定着部材の温度制御の安定性をさらに高め、安全性をさらに高めることができる。
【００５１】
一実施形態の誘導加熱定着装置は、上記シートの幅方向に関して、上記定着部材を加熱する範囲が上記コイル（これを「第１のコイル」と呼ぶ。）とは異なる第２のコイルを備えることを特徴とする。
【００５２】
通常は、シートの幅方向に関して第１のコイルによって加熱される上記定着部材の範囲（これを「第１の加熱幅」と呼ぶ。）は、この装置に供給される最大幅のシートに対応して設定される。最大幅のシートの全域について定着を良好に行うためである。ここで、最大幅のシートよりも小さい幅のシートが供給された場合、第１の加熱幅内にシートの加熱に寄与しない部分が生ずる。このため、その部分の温度がシートの加熱に寄与する部分の温度に対して高くなり、シートの幅方向に関して定着部材の温度がばらつく可能性がある。そこで、この一実施形態の誘導加熱定着装置では、上述のように、シートの幅方向に関して上記定着部材を加熱する範囲が第１のコイルとは異なる第２のコイルを備える。この第２のコイルによって加熱される上記定着部材の範囲（これを「第２の加熱幅」と呼ぶ。）は、この装置に供給されるシートに対応して設定され得る。例えば、この装置に供給される最大幅のシートよりも小さい幅のシートに対応して設定される。そのようにした場合、第２の加熱幅の全部をシートの加熱に寄与させることができる。したがって、シートの幅方向に関して定着部材の温度が均一になる。したがって、定着部材の温度制御の安定性をさらに高め、安全性をさらに高めることができる。
【００５３】
この発明の画像形成装置は、トナー像を形成する画像形成部と、シートを搬送しつつ、この画像形成部によって形成されたトナー像を上記シートに定着させる誘導加熱方式の誘導加熱定着装置とを備えた画像形成装置であって、
上記誘導加熱定着装置は、
導電性材料で形成された定着部材と、
上記定着部材に圧接して設けられ、上記搬送されるシートを上記定着部材との間で一時的に挟持する加圧部材と、
ホルダと、
層を成すように複数回巻回された導線からなり、その層が上記ホルダに支持されて上記定着部材に沿うように配置された、上記定着部材を誘導加熱するためのコイルとを備え、
そのコイルのうち、上記定着部材と加圧部材との間の挟持部を通して搬送されるシートの幅方向と平行な方向に延び、且つ互いに同じ向きに通電される導線部分と導線部分との間に、上記定着部材の温度を検出するための隙間が形成されていることを特徴とする。
【００５４】
ここで、画像形成部は、トナー像をシート上に直接形成する場合と、一旦転写体上に形成した後シート上に転写する場合とがある。
【００５５】
この発明の画像形成装置では、動作時には、誘導加熱定着装置のコイルに高周波電流が流され、それによって生ずる誘導電流（渦電流）によって定着部材が加熱される。そして、画像形成部によってトナー像を形成し、定着部材と加圧部材との間の挟持部を通してシートを搬送することにより、この画像形成部によって形成されたトナー像が上記シートに定着される。ここで、この画像形成装置では、上記コイルのうち、上記定着部材と加圧部材との間の挟持部を通して搬送されるシートの幅方向と平行な方向に延び、且つ互いに同じ向きに通電される導線部分と導線部分との間に、上記定着部材の温度を検出するための隙間が形成されている。したがって、その隙間に、例えば上記定着部材に対向して温度センサを配置することができる。または、上記定着部材のうちその隙間に対応した部位の温度を、その隙間を経路として温度検出するように、上記コイルよりも上記定着部材から離れた位置に赤外線方式の温度センサを配置することができる。そのようにした場合、温度センサによって温度検出される部位がコイルによって誘導加熱される範囲（発熱範囲）内になるので、温度検出が正確に行われる。そして、この温度センサの検知信号に基づいて定着部材の温度が所定の設定温度に制御される。したがって、定着部材の温度制御の安定性および安全性を高めることができる。
【００５６】
また、コイルを成す導線部分と導線部分との間に上記隙間が設けられるので、上記隙間を空気が通ることによってコイルが冷却される。したがって、発熱効率を高く保つことができる。
【００５７】
また、上記コイルの上記隙間は単にコイルの巻き方を変更するだけで形成される。しかも、コイルと温度センサとは定着部材に対して同じ側（いずれも外側またはいずれも内側）に配置されるので、装置が大掛かりになることもない。したがって、この画像形成装置は低コストに構成され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００５９】
図１は、本発明の誘導加熱装置を備えた誘導加熱定着装置の一実施形態としてのカラーレーザープリンタ用の定着器の断面構成を示している。
【００６０】
この定着器は、ケーシング１０内に、被加熱体または定着部材としての円筒状の定着ローラ１と、加圧部材としての円筒状の加圧ローラ２と、ホルダとしてのフェライトコア５と、定着ローラ１の外周に沿うように配置された層状のコイル６と、サーモスタットからなる第１温度センサ７と、赤外線方式の第２温度センサ８と、シートとしての用紙９０を案内するためのガイド３，４および９を備えている。
【００６１】
図２Ａに示すように、定着ローラ１は、厚さ１ｍｍの鉄製芯金１ａ上に、厚さ５ｍｍのＳｉ（シリコン）スポンジゴム層１ｂと、厚さ５０μｍのＮｉ（ニッケル）とＣｒ（クロム）からなる合金層１ｃと、厚さ１ｍｍのＳｉゴム層１ｄと、厚さ２０μｍのＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）からなる表層１ｅとを設けて構成されている。また、図２Ｂに示すように、加圧ローラ２は、鉄製の芯金２ａ上に、厚さ５ｍｍのＳｉ発泡ゴム層２ｂと、厚さ３０μｍのＰＦＡ表層２ｃとを設けて構成されている。
【００６２】
図１において、定着ローラ１は、その中心軸の周りに不図示のモータによって反時計回り方向に回転されるように構成されている。定着ローラ１の右側の加圧ローラ２は、不図示のバネによって定着ローラ１へ向かって付勢されており、各ゴム層の変形によって定着ローラ１との間に挟持部としてのニップ部を形成している。加圧ローラ２は定着ローラ１に従動するように構成されている。トナー９１が形成された未定着の用紙９０はガイド３、４の間を通過するように下方からニップ部へ搬送され、定着後上方にガイド９に案内されて排出されるようになっている。
【００６３】
フェライトコア５は、磁性材料からなり、定着ローラ１の外側下方に、定着ローラ１の外周に沿って対向するように配置されている。このフェライトコア５は、全体として略Ｅ字形の断面を有し、定着ローラ１の軸方向に沿って延びている。詳しくは、フェライトコア５は、定着ローラ１の外周と同じ曲率の円弧状の断面をもつ本体部５ｐと、この本体部５ｐから定着ローラ１に向かって延びる３つの突起、つまり中央部突起５ａおよび端部突起５ｂ、５ｃを備えている。
【００６４】
コイル６は、図３に示すように、全体として見た平面レイアウトでは、導線９９を長円形状に複数回巻回して形成されている。なお、１本の導線９９は、通電効率を高めるために素線（直径０．１８ｍｍ〜０．２０ｍｍ程度の銅線であってエナメルで絶縁被覆されたもの）を百数十本程度束ねて形成された直径数ｍｍ程度の公知の撚り線である。
【００６５】
詳しくは、このコイル６は、長手方向（図３における左右方向）に延びる往路導線部分６−１および復路導線部分６−２と、それらの間をつなぐ円弧状の湾曲導線部分６ｆ、６ｅを備えている。往路導線部分６−１と復路導線部分６−２との間には、数ｍｍ程度の中央部隙間６ａが存在する。このコイル６は基本的には密着巻されているが、互いに同じ向きに通電される往路導線部分６−１のうち外側導線部分６−１ｏと内側導線部分６−１ｉとの間に、数ｍｍ程度の隙間６ｂが設けられている。また、互いに同じ向きに通電される復路導線部分６−２のうち外側導線部分６−２ｏと内側導線部分６−２ｉとの間に、隙間６ｂと同様に数ｍｍ程度の隙間６ｃが設けられている。この例では、中央部隙間６ａとともに、隙間６ｂ、６ｃは、両端の湾曲導線部分６ｆから湾曲導線部分６ｅまで長手方向にわたって一様に延びている。
【００６６】
このコイル６の長手方向は、図１中の定着ローラ１の中心軸と平行な方向、言い換えれば、ニップ部における用紙９０の搬送方向に対して実質的に垂直な、用紙９０の幅方向に相当する。定着ローラ１の軸方向寸法とこのコイル６の長手方向寸法は、この装置に供給される最大幅の用紙、この例では日本工業規格で定められたＡ３サイズの用紙を処理できるように、それぞれ２９７ｍｍに少し余裕を加えた値に設定されている。
【００６７】
図１に示すように、コイル６は、コイル６の中央部隙間６ａがフェライトコア５の中央部突起５ａに嵌まり込み、コイル６全体がフェライトコア５の端部突起５ｂ、５ｃに囲まれて収容される態様で、例えば膠などの接着剤によってフェライトコア５に取り付けられている。フェライトコア５に取り付け後は、コイル６が成す層は定着ローラ１の外周と同じ曲率をもつ状態となり、定着ローラ１の外周に沿うようになっている。
【００６８】
コイル６の隙間６ｂには、定着ローラ１に対向するようにサーモスタットからなる第１温度センサ７が配置されている。この例では、第１温度センサ７は、隙間６ｂ内の長手方向略中央部（破線で示す位置）に配置されている。
【００６９】
なお、フェライトコア５、コイル６および第１温度センサ７は、誘導加熱装置としての誘導加熱用コイルユニットを構成している。
【００７０】
このような配置で、コイル６に電流を流すと、コイル６によって発生する磁界の大部分がフェライトコア５に案内されて定着ローラ１のＮｉ合金層１ｃを通り、そこに渦電流が生じて、定着ローラ１の外周のうちコイル６に対向した範囲が発熱する。このように、励磁コイル６によって発生する磁界の大部分が、磁性材料であるフェライトコア５を通して定着ローラ１に導かれるので、発熱効率が高まる。この結果、この定着器はコンパクトで小型に構成され得る。
【００７１】
図４Ａに示すように、定着ローラ１の中心からフェライトコア５の中央（中央部突起５ａ）を通る線を角度座標の原点Ｏとし、発熱量を縦軸にとってグラフを描くと、図４Ｂに示すように、原点Ｏの両側、つまり定着ローラ１の回転方向の上流側と下流側でそれぞれピークをもつ対称な発熱分布が得られる。コイル６によって誘導加熱される範囲（発熱範囲）のほとんどはフェライトコア５の存在範囲に収まっている。
【００７２】
コイル６の隙間６ｂ、６ｃの角度位置はそれぞれ発熱分布のピークの位置に対応させてある。つまり、隙間６ｂに配置されたサーモスタット７は、発熱分布のピークの温度を検知できるようになっている。なお、原点Ｏの両側で発熱分布が対称になるので、この例のように上流側の隙間６ｂに温度センサを配置してその隙間６ｂに対応した部位の温度を検出すれば、下流側の隙間６ｃに対応した部位の温度も把握される。
【００７３】
一方、図１中に示すように、第２温度センサ８は、定着ローラ１の外周のうち発熱範囲から離れた部位に対向している。したがって、第２温度センサ８は、定着ローラ１の或る時点の発熱範囲が回転して対向する位置にきた時点で、伝熱によって緩和された後の平均化された温度を検知する。
【００７４】
図５Ａは、定着ローラ１の温度を制御しながらコイル６に通電するための温度制御回路２０の構成を示している。この温度制御回路２０は、ＡＣ電源１９と、整流用のダイオード１８と、ＡＣ電源１９に対して直列に介挿されたサーモスタット（のスイッチ部）７と、平滑用のコイル１７およびコンデンサ１１と、コイル６とともに単一のＬＣ発振回路を形成するメインコンデンサ１２と、そのＬＣ発振回路をＯＮ／ＯＦＦするためのＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor; 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）１３と、回路ＯＦＦ時の残留電荷を消滅させるためのダイオード１６と、ＩＧＢＴ１３をＯＮ／ＯＦＦするためのコントロールユニット１４とを備えている。
【００７５】
コントロールユニット１４は、プリンタ全体の制御を行うＣＰＵ（中央演算処理装置）１５からの動作モードを表す信号（プリントモード、スタンバイモードなどの定着ローラ１の目標温度に関する信号）と、第２温度センサ８からの検出温度を表す信号とに基づいて、その検出温度が目標温度に近づくようにＩＧＢＴ１３のＯＮ／ＯＦＦを制御する。具体的には、図５Ｂに示すように、コントロールユニット１４は、動作モード（目標温度）に応じた基準電圧Ｖｒｅｆを作成する基準電圧作成部１４ａと、第２温度センサ８の出力を基準電圧Ｖｒｅｆと比較可能な電圧に変換するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）部１４ｂと、基準電圧作成部１４ａからの基準電圧Ｖｒｅｆとインターフェイス部１４ｂからの電圧との間の差分を検出する比較部１４ｃと、その差分に応じてＩＧＢＴ１３のゲート電圧を制御するゲート制御部１４ｄとからなっている。
【００７６】
プリント動作時には、このコントロールユニット１４を含む温度制御回路２０によって、定着ローラ１の温度がプリントモードに応じた目標温度に制御される。そして、定着ローラ１と加圧ローラ２との間のニップ部を通して用紙９０を搬送することにより、用紙９０上に形成されたトナー像９１が用紙９０に定着される。
【００７７】
特にモータの故障などで定着ローラ１の回転が停止したり遅くなったりしたときは、定着ローラ１の発熱範囲が異常昇温することがある。ここで、この定着器では、上述のコイルの隙間６ｂに配置された第１温度センサとしてのサ−モスタット７が発熱分布のピークの温度を検知するようになっている。したがって、発熱分布のピーク温度を正確に検知できる。そして、発熱分布のピーク温度が所定の安全基準で定められた温度を超えれば、サーモスタット７がＯＦＦして、コイル６に対する通電を遮断する。したがって、定着ローラ１の温度制御の安定性および安全性を高めることができる。
【００７８】
また、コイル６を成す導線部分と導線部分との間に隙間６ｂ、６ｃが設けられているので、その隙間６ｂ、６ｃを空気が通ることによってコイル６が冷却される。したがって、銅損が大きくなりにくく、発熱効率を高く保つことができる。
【００７９】
また、コイル６を成す導線部分と導線部分との間の隙間６ｂ、６ｃは単にコイルの巻き方を変更するだけで形成される。しかも、コイル６と温度センサ７、８とは定着ローラ１に対して同じ側（この例では外側）に配置されるので、装置が大掛かりになることもない。したがって、この定着器は低コストに構成され得る。
【００８０】
図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃは、それぞれコイル６の変形例（符号６Ａ、６Ｂ、６Ｃで表す。）を示している。図３に示した例では、コイル６の隙間６ｂ、６ｃは、中央部隙間６ａに対して対称に、長手方向にわたって一様に延びていたが、これに限られるものではない。
【００８１】
例えば図６Ａ、図６Ｂに示すコイル６Ａ、６Ｂのように、長手方向に関して隙間６ｂ、６ｃの寸法が変化していても良い。コイル６Ａの例では、両端の湾曲部分６ｅ、６ｆの近傍で、湾曲部分６ｅ、６ｆに近づくにつれて隙間６ｂ、６ｃが次第に狭くなっている。また、コイル６Ｂの例では、両端の湾曲部分６ｅ、６ｆの近傍で、隙間６ｂ、６ｃが無くなって密着巻きになっている。
【００８２】
また、図６Ｃに示すコイル６Ｃのように、往路導線部分６−１と復路導線部分６−２の一方のみ、この例では往路導線部分６−１のみに隙間６ｂを設け、他方の復路導線部分６−２には隙間を設けなくても良い。往路導線部分６−１と復路導線部分６−２の一方のみに隙間を設けるようにすれば、コイルが成す層の面積を小さくすることができ、小型化できる。
【００８３】
各隙間は、長手方向に関して必ずしも中央に存在しなくてもよいし、多数あってもよい。
【００８４】
図７は、別の実施形態の定着器の断面構成を示している。上述の実施形態では誘導加熱用コイルユニットが定着ローラの外側に設けられていたが、本実施形態では定着ローラの内側に設けられている。
【００８５】
詳しくは、この定着器は、被加熱体または定着部材としての円筒状の定着ローラ２１と、この定着ローラ２１に圧接された加圧部材としての円筒状の加圧ローラ２２とを備えている。上述の実施形態と同様に、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間には挟持部としてのニップ部が形成されている。図８に示すように、定着ローラ２１は、厚さ０．４ｍｍの鉄製芯金２１ａと、厚さ２０μｍのＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）層２１ｂとからなる。
【００８６】
図７に示すように、定着ローラ２１の内側の中空部には、若干の間隔をおいて、定着ローラ２１の内周に沿った円筒状のホルダ２３が設けられている。定着ローラ２１はその中心軸の周りに反時計回り方向に回転されるが、ホルダ２３は不図示の支持部材によって支持されて静止している。
【００８７】
ホルダ２３には、断面Ｔ字状のフェライトコア２５と、定着ローラ２１の内周に沿うように配置された層状のコイル２６とが取り付けられている。
【００８８】
フェライトコア２５は、定着ローラ２１へ向かって延びる中央突起２５ａと、互いに反対向きに定着ローラ２１へ向かって延びる２つの端部突起２５ｂおよび２５ｃを有している。
【００８９】
コイル２６は、図３に示したコイル６と同じ物であり、中央部隙間２６ａと、その中央部隙間２６ａに対して対称に配置された隙間２６ｂ、２６ｃとを有している。隙間２６ｂ、２６ｃは、それぞれ互いに同じ向きに通電される導線部分と導線部分との間に設けられている。
【００９０】
この例では、一方の隙間２６ｂにはサーモスタットからなる第１温度センサ２７が配置され、他方の隙間２６ｃには第２温度センサ２８が配置されている。したがって、定着ローラ２１の内側からコイル２６の隙間２６ｂ、２６ｃを通して定着ローラ２１の内面の温度が検出される。
【００９１】
プリント動作時には、図５Ａに示した温度制御回路２０によって、定着ローラ２１の温度を制御しながらコイル２６に通電する。これによって、定着ローラ２１の温度がプリントモードに応じた目標温度に制御される。そして、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間のニップ部を通して用紙９０を搬送することにより、用紙９０上に形成されたトナー像９１が用紙９０に定着される。
【００９２】
この実施形態では、上述の実施形態と同様に、定着ローラ２１の温度制御の安定性および安全性を高めることができる。しかも、定着ローラ２１の外側にホルダやコイルを設ける必要がないので、この定着器はコンパクトに構成され得る。
【００９３】
図１０は、さらに別の実施形態の定着器の断面構成を示している。本実施形態は、図１の構成中、フェライトコア５とコイル（以下「第１のコイル」と呼ぶ。）６との間に、層を成すように巻回された第２のコイル３６を重ねて配置したものである。
【００９４】
第２のコイル３６の長手方向寸法は、図９に示すように第１のコイル６の長手方向寸法（破線で示す６ｅ、６ｆ間の寸法）よりも短く設定されている。既述のように、第１のコイル６の長手方向寸法は、この装置に供給される最大幅の用紙、この例では日本工業規格で定められたＡ３サイズの用紙に応じて、Ａ３の幅２９７ｍｍに少し余裕を加えた値に設定されている。第２のコイル３６の長手方向寸法は、例えばＢ４サイズの用紙に応じて、Ｂ４の幅２５７ｍｍに少し余裕を加えた値に設定されているものとする。
【００９５】
第２のコイル３６の長手方向寸法以外の構成は第１のコイル６の構成と同じになっている。つまり、第２のコイル３６は、中央部隙間３６ａと、その中央部隙間３６ａに対して対称に配置された隙間３６ｂ、３６ｃとを有している。隙間３６ｂ、３６ｃは、それぞれ互いに同じ向きに通電される導線部分と導線部分との間に設けられている。図１０に示すように第２のコイル３６が第１のコイル６に積層された場合、第２のコイル３６の隙間３６ａ、３６ｂ、３６ｃはそれぞれ第１のコイル６の隙間６ａ、６ｂ、６ｃに対応する。
【００９６】
この結果、定着ローラ１の外周に沿って観測した場合、第２のコイル３６による発熱分布は、第１のコイル６による発熱分布と一致する。つまり定着ローラ１の回転方向の上流側と下流側でそれぞれピークをもつ対称な発熱分布になっている。
【００９７】
一方、定着ローラ１の中心軸方向、つまり用紙９０の幅方向に関して観測した場合、第１のコイル６によって加熱される範囲（これを「第１の加熱幅」と呼ぶ。）よりも、第２のコイル３６によって加熱される範囲（これを「第２の加熱幅」と呼ぶ。）の方が狭くなっている。
【００９８】
第１のコイル６の隙間６ｂと第２のコイル３６の隙間３６ｂとを貫くように、サーモスタットからなる第１温度センサ７が定着ローラ１に対向して配置されている。一方、第２温度センサ８は、図１の実施形態におけるのと同様に、定着ローラ１の外周のうち発熱範囲から離れた部位に対向している。
【００９９】
プリント動作時には、図５Ａに示した温度制御回路２０によって、定着ローラ１の温度を制御しながら第１のコイル６または第２のコイル３６に通電する。具体的には、最大幅であるＡ３サイズの用紙が供給されるときは第１のコイル６に通電する。一方、それよりも小さい幅のＢ４サイズの用紙が供給されるときは、図５Ａの回路中でＣＰＵ１５からの用紙サイズを表す信号に基づいて不図示のスイッチによってコイル６からコイル３６へ切り換えて、第２のコイル３６に通電する。これによって、定着ローラ１の温度がプリントモードに応じた目標温度に制御される。そして、定着ローラ１と加圧ローラ２２との間のニップ部を通して用紙を搬送することにより、用紙上に形成されたトナー像が用紙に定着される。
【０１００】
そのようにした場合、最大幅であるＡ３サイズの用紙が供給されるときは、第１のコイル６による第１の加熱幅の全部を用紙の加熱に寄与させることができる。一方、それよりも小さい幅のＢ４サイズの用紙が供給されるときは、第２のコイル３６による第２の加熱幅の全部を用紙の加熱に寄与させることができる。したがって、用紙の幅方向に関して定着ローラ１の温度が均一になる。したがって、定着ローラの温度制御の安定性をさらに高め、安全性をさらに高めることができる。
【０１０１】
しかも、この実施形態では、第１のコイル６に通電する場合と第２のコイル３６に通電する場合とで共通の単一のサーモスタット７を用いて発熱分布のピーク温度を検知しているので、この定着器は低コストでコンパクトに構成され得る。回路構成の複雑化を招くこともない。
【０１０２】
図１１は、さらに別の実施形態の定着器の断面構成を示している。本実施形態は、図１０の実施形態において、定着ローラ１の外周に沿って、第１のコイル６と第２のコイル３６との配置をずらしたものである。図１０の実施形態では、両コイル６、３６についてサーモスタット７だけでなくフェライトコア５の磁気径路も共用していたが、本実施形態では、両コイル６、３６についてサーモスタット７のみ共用し、磁気径路は異なるものになる。
【０１０３】
詳しくは、この定着器は、図１０中のフェライトコア５を、定着ローラ１の外周に沿って大型化したフェライトコア３５を備えている。フェライトコア３５は、定着ローラ１の外周と同じ曲率の円弧状の断面をもつ本体部３５ｐと、この本体部３５ｐから定着ローラ１に向かって延びる４つの突起、つまり内部突起３５ａ、３５ｂおよび端部突起３５ｃ、３５ｄを備えている。
【０１０４】
第１のコイル６は、このコイル６の中央部隙間６ａがフェライトコア３５の内部突起３５ａに嵌まり込み、このコイル６全体がフェライトコア３５の内部突起３５ｂと端部突起３５ｃとの間に囲まれて収容される態様で、フェライトコア３５に取り付けられている。一方、第２のコイル３６は、このコイル３６の中央部隙間３６ａがフェライトコア３５の内部突起３５ｂに嵌まり込み、このコイル３６全体がフェライトコア３５の内部突起３５ａと端部突起３５ｄとの間に囲まれて収容される態様で、フェライトコア３５に取り付けられている。
【０１０５】
第１のコイル６の隙間６ｂと第２のコイル３６の隙間３６ｃとを貫くように、サーモスタットからなる第１温度センサ７が定着ローラ１に対向して配置されている。一方、第２温度センサ８は、図１の実施形態におけるのと同様に、定着ローラ１の外周のうち発熱範囲から離れた部位に対向している。
【０１０６】
最大幅であるＡ３サイズの用紙が供給されるとき、つまり第１のコイル６が通電されるときは、フェライトコア３５の突起のうち３５ａ、３５ｂ、３５ｃが用いられる。一方、それよりも小さい幅のＢ４サイズの用紙が供給されるとき、つまり第２のコイル３６が通電されるときは、フェライトコア３５の突起のうち３５ａ、３５ｂ、３５ｄが用いられる。
【０１０７】
この実施形態では、図１０の実施形態に対してコイルユニットが大型化するが、第１のコイル６と第２のコイル３６とのそれぞれに対して磁気回路を最適化することが可能になる。
【０１０８】
図１２は、さらに別の実施形態の定着器の断面構成を示している。本実施形態は、図１０の実施形態において、サーモスタットからなる第１温度センサ７に代えて、赤外線方式の第１温度センサ７Ａを、フェライトコア５の外部に設けたものである。
【０１０９】
フェライトコア５の本体部５ｐには、図３中に示した第１温度センサ７に対応する位置に、貫通穴５ｗが設けられている。赤外線方式の第１温度センサ７Ａは、この貫通穴５ｗ、第１のコイル６の隙間６ｂおよび第２のコイル３６の隙間３６ｃを通して、赤外線方式により定着ローラ１の温度を検出するようになっている。
【０１１０】
この定着器では、第１温度センサ７Ａと第２温度センサ８とがいずれも赤外線方式であるから、２つの温度センサ７Ａ、８の間で温度制御回路の構成を共通にできる。したがって、この定着器は、回路構成を簡素化でき、低コストに構成され得る。
【０１１１】
図１３は、本発明の画像形成装置の一実施形態としてのカラープリンタの構成を示している。
【０１１２】
このカラープリンタは、画像形成部としての４色分の現像ユニット５０と、ローラ５２と定着ローラ５３との間に巻かれた被加熱体または定着部材としての環状の転写フェルト５１と、加圧部材としての円筒状の加圧ローラ５４と、転写フェルト５１の内側の平坦部（下辺部５１ｂ）に沿うように配置された誘導加熱用コイルユニット５９と、第２温度センサ５８と、シートとしての用紙９２を案内するための不図示のガイドを備えている。
【０１１３】
現像ユニット５０は、転写フェルト５１の循環方向に沿って、イエロー現像部５０Ｙと、マゼンタ現像部５０Ｍと、シアン５０Ｃと、ブラック現像部５０Ｋとを備えている。これらの現像部によって４色分のトナー像９３が転写フェルト５１上に転写される。
【０１１４】
転写フェルト５１は、ローラ５２と定着ローラ５３とを巻回する帯状に構成されている。便宜上、転写フェルト５１のうち、ローラ５２と定着ローラ５３との間の上側になっている部分を上辺部５１ａと呼び、ローラ５２と定着ローラ５３との間の下側になっている部分を下辺部５１ｂと呼ぶ。この転写フェルト５１は、ローラ５２と定着ローラ５３とによって駆動されて、図１３において矢印で示すように、上辺部５１ａが左へ移動し、下辺部５１ｂが右へ移動する向きに循環する。
【０１１５】
図１４に示すように、転写フェルト５１は、厚さ１３０μｍのＰＩ（ポリイミド）層５０ａと、厚さ２０μｍのＮｉ層５０ｂと、厚さ１５０μｍのＳｉゴム層５０ｃと、厚さ２０μｍのＰＦＡ層５０ｄとからなる。定着ロ−ラ５３は鉄芯金上に発泡Ｓｉゴム層を備えたものであり、転写フェルト５１を挟んで、定着ロ−ラ５３と同様な構成の加圧ローラ５４と対向している。
【０１１６】
図１３において、加圧ローラ５４は、不図示のバネによって定着ローラ５３へ向かって付勢されており、ゴム層の変形によって転写フェルト５１との間に挟持部としてのニップ部を形成している。加圧ローラ５４は転写フェルト５１に従動するように構成されている。用紙９２は下方からニップ部へ搬送され、定着後上方に排出されるようになっている。
【０１１７】
誘導加熱用コイルユニット５９は、ホルダとしてのフェライトコア５５と、転写フェルト５１の内側の平坦部（下辺部５１ｂ）に沿うように配置された層状のコイル５６と、サーモスタットからなる第１温度センサ５７とを備えている。
【０１１８】
フェライトコア５５は、全体として略Ｅ字形の断面を有し、定着ローラ５３の軸方向に沿って延びている。詳しくは、フェライトコア５５は、平板状の断面をもつ本体部５５ｐと、この本体部５５ｐから転写フェルト５１に向かって延びる３つの突起、つまり中央部突起５５ａおよび端部突起５５ｂ、５５ｃを備えている。
【０１１９】
コイル５６の構成は、図３に示したコイル６の構成と同じになっている。つまり、往路導線部分５６−１と復路導線部分５６−２との間には、中央部隙間５６ａが存在する。このコイル５６は基本的には密着巻されているが、互いに同じ向きに通電される往路導線部分５６−１のうち外側導線部分と内側導線部分との間に、隙間５６ｂが設けられている。また、互いに同じ向きに通電される復路導線部分５６−２のうち外側導線部分と内側導線部分との間に、隙間５６ｂと同程度の隙間５６ｃが設けられている。
【０１２０】
コイル５６は、コイル５６の中央部隙間５６ａがフェライトコア５５の中央部突起５５ａに嵌まり込み、コイル５６全体がフェライトコア５５の端部突起５５ｂ、５５ｃに囲まれて収容される態様で、例えば膠などの接着剤によってフェライトコア５５に取り付けられている。
【０１２１】
コイル５６の隙間５６ｂには、転写フェルト５１に対向するようにサーモスタットからなる第１温度センサ５７が配置されている。
【０１２２】
第２温度センサ５８は、定着ローラ５３の上方の位置に転写フェルト５１に対向して配置されている。
【０１２３】
また、このカラープリンタは、このプリンタ全体の動作を制御するＣＰＵ７０と、図５Ａに示した温度制御回路２０と同じ構成の温度制御回路６０とを備えている。
【０１２４】
プリント動作時には、温度制御回路６０によって、転写フェルト５１の温度がプリントモードに応じた目標温度に制御される。そして、転写フェルト５１と加圧ローラ２との間のニップ部を通して用紙９２を搬送することにより、転写フェルト５１上に形成されたトナー像９３が用紙９２に転写されるとともに定着される。
【０１２５】
特にモータの故障などで転写フェルト５１の循環が停止したり遅くなったりしたときは、転写フェルト５１の発熱範囲が異常昇温することがある。ここで、この定着器では、上述のコイルの隙間５６ｂに配置された第１温度センサとしてのサ−モスタット５７が発熱分布のピークの温度を検知するようになっている。したがって、発熱分布のピーク温度を正確に検知できる。そして、発熱分布のピーク温度が所定の安全基準で定められた温度を超えれば、サーモスタット５７がＯＦＦして、コイル５６に対する通電を遮断する。したがって、転写フェルト５１の温度制御の安定性および安全性を高めることができる。
【０１２６】
また、コイル５６を成す導線部分と導線部分との間に隙間５６ｂ、５６ｃが設けられているので、その隙間５６ｂ、５６ｃを空気が通ることによってコイル５６が冷却される。したがって、銅損が大きくなりにくく、発熱効率を高く保つことができる。
【０１２７】
また、コイル５６を成す導線部分と導線部分との間の隙間５６ｂ、５６ｃは単にコイルの巻き方を変更するだけで形成される。しかも、コイル５６と温度センサ７とは転写フェルト５１に対して同じ側（この例では内側）に配置されるので、装置が大掛かりになることもない。したがって、このカラープリンタは低コストに構成され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の一実施形態としてのカラーレーザープリンタ用の定着器の概略断面構成を示す図である。
【図２Ａ】図１の定着器の構成要素である定着ローラの断面構成を示す図である。
【図２Ｂ】図１の定着器の構成要素である加圧ローラの断面構成を示す図である。
【図３】図１の定着器の構成要素であるコイルの平面レイアウトを示す図である。
【図４Ａ】上記定着ローラにおける角度座標を説明する図である。
【図４Ｂ】上記定着ローラにおける角度方向の発熱分布を示す図である。
【図５Ａ】上記定着器のための温度制御回路の構成を示す図である。
【図５Ｂ】上記温度制御回路の構成要素であるコントロールユニットの構成を示す図である。
【図６Ａ】図３のコイルの変形例を示す図である。
【図６Ｂ】図３のコイルの別の変形例を示す図である。
【図６Ｃ】図３のコイルのさらに別の変形例を示す図である。
【図７】本発明の別の実施形態の定着器の断面構成を示す図である。
【図８】図７の定着器の構成要素である定着ローラの断面構成を示す図である。
【図９】第２のコイルの平面レイアウトを示す図である。
【図１０】図９の第２のコイルを備えた、本発明の別の実施形態の定着器を説明する図である。
【図１１】図９の第２のコイルを備えた、本発明のさらに別の実施形態の定着器を説明する図である。
【図１２】図９の第２のコイルを備えた、本発明のさらに別の実施形態の定着器を説明する図である。
【図１３】本発明の一実施形態としてのカラープリンタの概略断面構成を示す図である。
【図１４】図１３のプリンタの構成要素である転写フェルトの断面構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１，２１，５３  定着ローラ
２，２２，５４  加圧ローラ
５，３５，５５  コア
６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，５６  コイル
７，５７  第１温度センサ
８，５８  第２温度センサ
２０，６０  温度制御回路
３６  第２のコイル
５０  現像ユニット
５１  転写フェルト
５９  誘導加熱用コイルユニット
９０，９２  用紙
【図１】
2005108602.tif 000003
【図２Ａ】
2005108602.tif 000004
【図２Ｂ】
2005108602.tif 000005
【図３】
2005108602.tif 000006
【図４Ａ】
2005108602.tif 000007
【図４Ｂ】
2005108602.tif 000008
【図５Ａ】
2005108602.tif 000009
【図５Ｂ】
2005108602.tif 000010
【図６Ａ】
2005108602.tif 000011
【図６Ｂ】
2005108602.tif 000012
【図６Ｃ】
2005108602.tif 000013
【図７】
2005108602.tif 000014
【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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