(57)【要約】【課題】電磁誘導加熱方式の加熱装置について、電磁誘導発熱部材である導電部材に対する磁場発生手段の配置や寸法公差による制約が少なく簡易な構成により導電部材の長手方向における発熱量の分布を調整する。【解決手段】固定もしくは移動する導電部材１に磁場発生手段の磁場を作用させて導電部材に発生する渦電流による発熱により被加熱材を加熱する電磁誘導加熱方式の加熱装置であり、磁場発生手段はコア３・４及び励磁コイル２とからなり、コアは、励磁コイル２の中心位置に配置された第一のコア３と、第一のコア３と導電部材１間に配置された第二のコア４から構成され、第一のコア３は導電部材の長手方向において導電部材との距離６が均一であり、第一のコア３及び第二のコア４の距離８は、導電部材の長手方向において異なっている。【選択図】図６
2005056612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定もしくは移動する導電部材に磁場発生手段の磁場を作用させて前記導電部材に発生する渦電流による発熱により被加熱材を加熱する電磁誘導加熱方式の加熱装置であり、
前記磁場発生手段はコア及び励磁コイルとからなり、
前記コアは、前記励磁コイルの中心位置に配置された第一のコアと、前記第一のコアと導電部材間に配置された第二のコアから構成され、
前記第一のコアは前記導電部材の長手方向において前記導電部材との距離が均一であり、
前記第一のコア及び第二のコアの距離は、前記導電部材の長手方向において異なっていることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記第一のコア及び第二のコアの距離は、前記導電部材の長手方向の中央部と端部で異なっていることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
固定もしくは移動する導電部材に磁場発生手段の磁場を作用させて前記導電部材に発生する渦電流による発熱により被加熱材を加熱する電磁誘導加熱方式の加熱装置であり、
前記磁場発生手段はコア及び励磁コイルとからなり、
前記コアは、前記励磁コイルの中心位置に配置された第一のコアと、前記第一のコアと導電部材間に配置された第二のコアから構成され、
前記第一のコアは前記導電部材の長手方向において前記導電部材との距離が均一であり、
前記第二のコア及び前記導電部材の距離は、前記導電部材の長手方向において異なっていることを特徴とする加熱装置。
【請求項４】
前記第二のコア及び前記導電部材の距離は、前記導電部材の長手方向の中央部と端部で異なっていることを特徴とする請求項３に記載の加熱装置。
【請求項５】
固定もしくは移動する導電部材に磁場発生手段の磁場を作用させて前記導電部材に発生する渦電流による発熱により被加熱材を加熱する電磁誘導加熱方式の加熱装置であり、
前記磁場発生手段はコア及び励磁コイルとからなり、
前記コアは、前記励磁コイルの中心位置に配置された第一のコアと、前記第一のコアと導電部材間に配置された第二のコアから構成され、
前記第一のコアは前記導電部材の長手方向において前記導電部材との距離が均一であり、
前記第一のコア及び第二のコアの距離、前記第二のコア及び前記導電部材の距離は、前記導電部材の長手方向において共に異なっていることを特徴とする加熱装置。
【請求項６】
前記第一のコア及び第二のコアの距離、前記第二のコア及び前記導電部材の距離は、前記導電部材の長手方向の中央部と端部で共に異なっていることを特徴とする請求項５に記載の加熱装置。
【請求項７】
前記第一のコア及び第二のコアは同一形状で複数にて構成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の加熱装置。
【請求項８】
前記磁場発生手段を固定する、非磁性材料からなるステーを有しており、前記ステーは前記励磁コイルと前記導電部材と前記第一のコアと前記第二のコアにて形成される磁路を遮らないことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の加熱装置。
【請求項９】
被加熱材が画像を担持した記録材であることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の加熱装置。
【請求項１０】
記録材上に画像を形成する像形成手段と、前記記録材上の画像を加熱する像加熱手段を有する画像形成装置において、前記像加熱手段が請求項１〜７の何れか１項に記載の加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、プリンター・複写機等の画像形成装置において、記録材上に形成担持させた未定着画像を定着させるための画像加熱定着装置として用いて好適な加熱装置、特に、電磁（磁気）誘導加熱方式の加熱装置、および該加熱装置を画像加熱定着装置として備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下、画像形成装置における画像加熱定着装置を例にして説明する。昨今、ＯＡ機器の省エネルギー動向から、プリンター・複写機等に用いられる加熱装置としての画像加熱定着装置としては、省エネルギーおよびクイックスタート性を両立させるために、従来一般的なハロゲンランプを加熱源とする熱ローラ方式の定着装置に代えて、電磁誘導加熱方式の定着装置が一部実用化されている。
【０００３】
電磁誘導加熱方式の定着装置は、固定もしくは移動する導電部材に磁場発生手段の磁場を作用させて導電部材に発生する渦電流による発熱により被加熱材としての未定着画像を担持した記録材を加熱する方式の加熱装置である。磁場発生手段は一般に、高周波の電流が流される励磁コイル（誘導コイル）と、該励磁コイルが発生する交流磁束を導電部材に導くコア（磁性コア、磁路形成部材）から構成される。
【０００４】
定着装置において、均一な定着性を実現するには加熱部材である定着ローラの長手方向における温度分布を最適化することが必要である。しかしながら、例えば定着ローラの両端部は保持部による放熱量が大きいため、長手方向中央部に比べ温度が低くなってしまい端部の定着性が悪化することや、逆に定着ニップ（加熱ニップ）の大きさによっては、一般的に小さいニップとなる中央部の定着性が悪化するといった問題が生じることもある。
【０００５】
対策としては、例えば、ハロゲンランプを加熱源とする熱ローラ方式の定着装置においては、配向分布の違うランプを複数本定着ローラ内に配置し、交互に点灯させることで、定着ローラの長手方向における温度分布が均一になるよう調整される。
【０００６】
また、電磁誘導加熱方式の定着装置においては、磁束発生手段として使用される励磁コイル及びコアと電磁誘導発熱する導電部材としての定着ローラ間のエアギャップ（空隙距離）を調整することで、定着ローラの長手方向における発熱分布を任意に設定できる構成が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】
特開平０９−０６２１３２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電磁誘導加熱方式の定着装置において、従来例のように励磁コイルの中心におかれたコアと電磁誘導発熱する導電部材としての定着ローラとのエアギャップのみによる発熱量の調整は、少しの距離で発熱量が大きく変化するためコアを配置する際には精密な公差が要求されることになる。コアを考えた場合、一般的に使用されるフェライト材では成型時の誤差がもともと大きく、予め大きな寸法公差を考慮しなければならなくなり、コアの配置にばらつきを生じるため所望の温度分布を得るのが困難となる。
【０００８】
本発明は、上記技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電磁誘導加熱方式の加熱装置について、電磁誘導発熱部材である導電部材に対する磁場発生手段の配置や寸法公差による制約が少なく簡易な構成により導電部材の長手方向における発熱量の分布を調整することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記の構成を特徴とする加熱装置および画像形成装置である。
【００１０】
（１）固定もしくは移動する導電部材に磁場発生手段の磁場を作用させて前記導電部材に発生する渦電流による発熱により被加熱材を加熱する電磁誘導加熱方式の加熱装置であり、
前記磁場発生手段はコア及び励磁コイルとからなり、
前記コアは、前記励磁コイルの中心位置に配置された第一のコアと、前記第一のコアと導電部材間に配置された第二のコアから構成され、
前記第一のコアは前記導電部材の長手方向において前記導電部材との距離が均一であり、
前記第一のコア及び第二のコアの距離は、前記導電部材の長手方向において異なっている
ことを特徴とする加熱装置。
【００１１】
（２）前記第一のコア及び第二のコアの距離は、前記導電部材の長手方向の中央部と端部で異なっていることを特徴とする（１）に記載の加熱装置。
【００１２】
（３）固定もしくは移動する導電部材に磁場発生手段の磁場を作用させて前記導電部材に発生する渦電流による発熱により被加熱材を加熱する電磁誘導加熱方式の加熱装置であり、
前記磁場発生手段はコア及び励磁コイルとからなり、
前記コアは、前記励磁コイルの中心位置に配置された第一のコアと、前記第一のコアと導電部材間に配置された第二のコアから構成され、
前記第一のコアは前記導電部材の長手方向において前記導電部材との距離が均一であり、
前記第二のコア及び前記導電部材の距離は、前記導電部材の長手方向において異なっている
ことを特徴とする加熱装置。
【００１３】
（４）前記第二のコア及び前記導電部材の距離は、前記導電部材の長手方向の中央部と端部で異なっていることを特徴とする（３）に記載の加熱装置。
【００１４】
（５）固定もしくは移動する導電部材に磁場発生手段の磁場を作用させて前記導電部材に発生する渦電流による発熱により被加熱材を加熱する電磁誘導加熱方式の加熱装置であり、
前記磁場発生手段はコア及び励磁コイルとからなり、
前記コアは、前記励磁コイルの中心位置に配置された第一のコアと、前記第一のコアと導電部材間に配置された第二のコアから構成され、
前記第一のコアは前記導電部材の長手方向において前記導電部材との距離が均一であり、
前記第一のコア及び第二のコアの距離、前記第二のコア及び前記導電部材の距離は、前記導電部材の長手方向において共に異なっていることを特徴とする加熱装置。
【００１５】
（６）前記第一のコア及び第二のコアの距離、前記第二のコア及び前記導電部材の距離は、前記導電部材の長手方向の中央部と端部で共に異なっていることを特徴とする（５）に記載の加熱装置。
【００１６】
（７）前記第一のコア及び第二のコアは同一形状で複数にて構成されていることを特徴とする（１）〜（６）の何れか１項に記載の加熱装置。
【００１７】
（８）前記磁場発生手段を固定する、非磁性材料からなるステーを有しており、前記ステーは前記励磁コイルと前記導電部材と前記第一のコアと前記第二のコアにて形成される磁路を遮らないことを特徴とする（１）〜（７）の何れか１項に記載の加熱装置。
【００１８】
（９）被加熱材が画像を担持した記録材であることを特徴とする（１）〜（８）の何れか１項に記載の加熱装置。
【００１９】
（１０）記録材上に画像を形成する像形成手段と、前記記録材上の画像を加熱する像加熱手段を有する画像形成装置において、前記像加熱手段が（１）〜（７）の何れか１項に記載の加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。
【００２０】
［作  用］
本発明は、従来に比べ温度分布を調整するために、第二のコアを設け空隙箇所を増やし効果的に温度分布調整が行えるような構成とした。これにより従来技術に伴う課題を解決でき、配置や寸法公差による制約が少なく簡易な構成により発熱量の分布を調整する手段を提供することが可能となった。
【００２１】
【発明の実施の形態】
〈実施例１〉
（１）画像形成装置例
図１は本実施例における画像形成装置の概略構成模型図である。本例の画像形成装置は転写式電子写真プロセス利用のレーザープリンターである。
【００２２】
１０１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）であり、矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。
【００２３】
１０２は帯電手段としての帯電ローラであり、回転する感光ドラム１０１の外周面を所定の極性・電位に一様に帯電処理する。
【００２４】
１０３はレーザースキャナであり、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調したレーザ光を出力して、回転する感光ドラム１０１の一様帯電処理面を走査露光Ｌする。これにより感光ドラム面に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。
【００２５】
１０４は現像装置であり、感光ドラム面の静電潜像をトナー画像として反転現像または正規現像する。
【００２６】
１０５は転写手段としての転写ローラであり、感光ドラム１０１に対して所定の押圧力で接触して転写ニップ部Ｔを形成している。この転写ニップ部Ｔに不図示の給紙機構部から記録材Ｐが所定の制御タイミングにて給送されて転写ニップ部Ｔを挟持搬送されていく。また転写ローラ１０５には所定の制御タイミングで所定の転写バイアスが印加される。これにより、転写ニップ部Ｔを挟持搬送される記録材Ｐの面に感光ドラム１０１面側のトナー画像が順次に静電転写される。
転写ニップ部Ｔを出た記録材Ｐは感光ドラム１０１面から分離されて画像加熱定着装置１００に導入される。画像加熱定着装置１００は導入された記録材Ｐ上の未定着トナー画像を永久固着画像として加熱定着し、該記録材Ｐを排出搬送する。
１０６は感光ドラムクリーニング器であり、記録材分離後の感光ドラム上の転写残トナーを除去する。転写残トナーが除去されて清浄面化された感光ドラム面は繰り返して作像に供される。
【００２７】
（２）定着装置１００
１）装置１００の全体的構成
定着装置１００は本発明に従う電磁誘導加熱方式の加熱装置である。図２は本実施例における定着装置１００の正面模型図、図３は図２の（３）−（３）線部分の拡大横断面模型図（中央部断面）、図４は図２の（４）−（４）線部分の拡大横断面模型図（端部断面）である。
【００２８】
２０は第一の定着部材としての定着ローラアセンブリであり、電磁誘導発熱する導電部材としての定着ローラ（スリーブ）１と、該定着ローラ１の内空に挿入して配設した磁場発生アセンブリ３０を有する。
【００２９】
定着ローラ１は、例えば、ニッケル、鉄、強磁性ＳＵＳ、ニッケル−コバルト合金といった強磁性体の例えば厚さ３００μｍほどの薄肉スリーブ単体、あるいは該金属層を含む複合層スリーブであり、定着装置の奥側と手前側の側板５１・５２間に軸受部材５３・５３を介して回転自在に支持させて配設してある。
【００３０】
磁場発生アセンブリ３０は定着ローラ１の内空に挿入して、その奥側と手前側の端部をそれぞれ定着装置の奥側と手前側の支持板５５・５６間に固定支持させることで、定着ローラ１内に定着ローラ内面に非接触に所定の間隔をあけて所定の姿勢で配設してある。
【００３１】
４０は第二の定着部材としての弾性加圧ローラである。この弾性加圧ローラ４０は、芯金４１と、耐熱性弾性体層４２と、さらには離形性表面層４３からなり、上記定着ローラアセンブリ２０の下側において定着ローラ１に並行に配列して、芯金４１の奥側と手前側の端部を定着装置の奥側と手前側の側板５１・５２間に軸受部材５４・５４を介して回転自在に支持させて配設してある。軸受部材５４・５４は側板５１・５２に対して定着ローラ１に向かう方向に移動可能に配設してあり、この軸受部材５４・５４を不図示の加圧バネ等の付勢手段で押し上げ付勢状態にすることで、弾性加圧ローラ４０を所定の押圧力をもって定着ローラ１の下面部に対して弾性体層４２の弾性に抗して圧接させて所定幅の定着ニップ部（加熱ニップ部）Ｎを形成させている。
【００３２】
Ｇは定着ローラ１の奥側端部に固着して配設した定着ローラ駆動ギアである。
このギアＧに不図示の駆動源側から駆動力が伝達されることで、定着ローラ１が図３において反時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。この定着ローラ１の回転駆動に伴い、定着ニップ部Ｎにおいて摩擦力で弾性加圧ローラ４０に回転トルクが作用して弾性加圧ローラ４０が従動回転する。
【００３３】
また、磁場発生アセンブリ３０内の後述する励磁コイル２に対して励磁回路７０から例えば２０ｋＨｚ〜５００ｋＨｚの高周波電流が流されることで発生する磁場（高周波磁界）が電磁誘導発熱する導電部材としての定着ローラ１に作用することで、定着ローラ１に発生する渦電流による発熱により定着ローラ１が昇温する。この定着ローラ１の温度が定着ローラ１の内面側に接触させて配設したサーミスタ等の検温素子ＴＨで検知され、その検知温度情報が制御回路部（ＣＰＵ）６０に入力する。制御回路部６０は検温素子ＴＨから入力する定着ローラ１の検知温度が所定の定着温度に維持されるように励磁回路７０から励磁コイル２に対する通電を制御して定着ローラ１を温調する。
【００３４】
この状態において、定着ニップ部Ｎに対して作像手段部側から未定着トナー画像ｔを形成担持させた記録材Ｐが導入され、定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていくことで、定着ローラ１の熱と、定着ニップ部Ｎの加圧力で、未定着トナー画像ｔが記録材Ｐの面に定着される。
【００３５】
２）磁場発生アセンブリ３０の構成
次に、図３〜図５により磁場発生アセンブリ３０の構成について詳述する。本実施例における磁場発生アセンブリ３０は、外装ケース体１０と、励磁コイル２と、中蓋体１２と、第一のコア３と、第二のコア４と、外蓋体１１との組み立て体である。
【００３６】
▲１▼．外装ケース体１０
外装ケース体１０は、樹脂またはセラミックや陶器、ガラスのような磁気的に影響のない成形部材であり、定着ローラ１の内径よりも外径が少し小さい横断面概略半円弧で、定着ローラ１の長さ寸法よりも長い長さ寸法を有している。この外装ケース体１０の内側底面の中央部にはケース体長手に沿って、後述する第一のコア３を挿入セットする横長のコア差込み溝穴部１０ａを形成具備させてある。
【００３７】
▲２▼．励磁コイル２
励磁コイル２は、例えば、一本ずつがそれぞれ絶縁被覆された銅製の細線を複数本束ねた束線（リッツ線）を用い、これを外装ケース体１０の内側底面の形状に合わせて横長舟形に複数回巻いて構成してある。この横長舟形の励磁コイル２の中心位置は横長穴部２ａとしてあり、この横長穴部２ａは前記外装ケース体１０の内側底面のコア差込み溝穴部１０ａの外形形状に対応させてある。
【００３８】
上記の励磁コイル２は横長穴部２ａを外装ケース体１０のコア差込み溝穴部１０ａに対応させて外嵌させた状態にして外装ケース体１０の内側底面に嵌め込んでセットされる。２ｂ・２ｃは上記励磁コイル２の２本の引き出しリード線であり、外装ケース体１０の奥側の端板部分に設けた２個の切り欠き穴部１０ｂ・１０ｃ（図５）から外装ケース体１０の外側に引き出される。
【００３９】
▲３▼．中蓋体１２
中蓋体１２は、樹脂またはセラミックや陶器、ガラスのような磁気的に影響のない成形部材であり、上記のように励磁コイル２を嵌め込んでセットした外装ケース体１０の開口部に被せて係止固定される。
【００４０】
この中蓋体１２の中央面部は中蓋体長手に沿って凹溝部としてあり、この凹溝部の底面中央部は凹溝部長手に沿って横長スリット部１２ａとしてある。この横長スリット部１２ａは、中蓋体１２を外装ケース体１０の開口部に所定に被せた状態において外装ケース体１０の内側底面のコア差込み溝穴部１０ａに対応位置する。
【００４１】
また、この中蓋体１２の内面側には中蓋体長手に沿って所定間隔毎にコイル押さえ込み用凸板部１２ｂを具備させてある。この凸板部１２ｂは、中蓋体１２を外装ケース体１０の開口部に所定に被せた状態において外装ケース体１０内の励磁コイル２を外装ケース体１０の内底面に押さえ込んで固定化する役目をしている。
【００４２】
また、中蓋体１２の外面側は縁板部を設けて後述する第二のコア４の収納セット部にしてある。
【００４３】
▲４▼．第一のコア３と第二のコア４
第一のコア３と第二のコア４には例えばフェライトやパーマロイ等といったトランスのコアに用いられる磁性材料の板状部材が用いられる。
【００４４】
第一のコア３は励磁コイル２の中心位置に配置するコアであり、本実施例では最大通紙幅以上の長さを構成する矩形板である。これを中蓋体１２の横長スリット部１２ａから外装ケース体１０のコア差込み溝穴部１０ａに差込むことで励磁コイル２の中心位置に配置させている。
【００４５】
第二のコア４は上記第一のコア３と定着ローラ１の間に配置するコアであり、中蓋体１２の外面側の収納セット部において、第一のコア３の両側部に第一のコア３の長手に沿って配置してあり、第一のコア３と横断面ほぼＴ字型コアを構成している。
【００４６】
本実施例において、第一のコア３の両側部に配置した第二のコア４は両側それぞれ、長手方向の中央部分コア４（ａ）と、両端部側部分コア４（ｂ）とに３分割した横長矩形板で構成している。中央部分コア４（ａ）の幅は両端部側部分コア４（ｂ）の幅より小さくしてある。両端部側部分コア４（ｂ）の幅は、中蓋体１２の外面側の収納セット部において、第一のコア３と中蓋体１２の縁板部との間の幅寸法とほぼ同じにしてある。幅の小さい中央部分コア４（ａ）は中蓋体１２の外面側の収納セット部内において中蓋体１２の縁板部側に寄せて配置することで第一のコア３との間に空隙（エアギャップ）８を形成させる。
【００４７】
▲５▼．外蓋体１１
外蓋体１１は、樹脂またはセラミックや陶器、ガラスのような磁気的に影響のない成形部材であり、上記のように第一のコア３と第二のコア４を嵌め込んでセットした中蓋体１２の開口部に被せて係止固定される。
【００４８】
この外蓋体１１の取り付けにより、第一のコア３と第二のコア４が外れ止めされる。また外蓋体１１の内面側に設けた係止凸縁１１ａ（図３）により第二のコア４の中央部分コア４（ａ）の空隙８側の縁部が受け止められて中央部分コア４（ａ）が動き止めされ、これにより空隙８が保持される。
【００４９】
そして、上記の、外装ケース体１０、励磁コイル２、中蓋体１２、第一のコア３、第二のコア４、外蓋体１１の組み立て体である磁場発生アセンブリ３０を、装置の奥側と手前側の側板５１・５２間に軸受部材５３・５３を介して回転自在に支持させて配設した定着ローラ１の内空に挿入し、該磁場発生アセンブリ３０の奥側と手前側の端部をそれぞれ定着装置の奥側と手前側の支持板５５・５６間に固定支持させることで、定着ローラ１内に定着ローラ内面に非接触に所定の間隔をあけて所定の姿勢で配設する。
【００５０】
本実施例では、図３・図４のように、磁場発生アセンブリ３０を、外装ケース体１０の半円弧外面側を定着ローラ内面の左半面側（定着ニップ部Ｎよりも定着ローラ回転方向上流側）に向けた横向き姿勢にして定着ローラ１内に定着ローラ内面に非接触に定着ローラ１とほぼ同心に配設してある。そして、磁場発生アセンブリ３０の外側に引き出した、励磁コイル２の２本の引き出しリード線２ｂ・２ｃを励磁回路７０に電気的に接続させてある。
【００５１】
サーミスタ等の検温素子ＴＨは、磁場発生アセンブリ３０の外装ケース体１０の半円弧外面であって、外装ケース体長手方向の略中央部の位置に、バネ板等の弾性部材で揺動自由に支持させてある。そして、その検温素子ＴＨは、磁場発生アセンブリ３０が定着ローラ１内に定着ローラ内面に非接触に所定の間隔をあけて所定の姿勢で配設された状態において、検温素子ＴＨを支持させた弾性部材により定着ローラ１の内面に対して弾性的に接触した状態に保たれる。この検温素子ＴＨはその引き出しリード線（不図示）を磁場発生アセンブリ３０から外方に引き出して制御回路部６０に電気的に接続させてある。
【００５２】
而して、磁場発生アセンブリ３０の励磁コイル２に励磁回路７０から高周波電流が流されることにより、励磁コイル２に磁場（高周波磁界）が発生する。この発生磁場の交流磁束が、励磁コイル２の中心位置に配置された磁路形成部材としての第一のコア３から、該第一のコア３と横断面ほぼＴ字型コアを構成している、第一のコア３の両側の磁路形成部材としての第二のコア４の二つの経路に分岐され、その各第二のコア４からそれぞれ導電部材である定着ローラ１の金属層を通過して、再び第一のコア３を経由して励磁コイル２に戻る、閉磁路が形成される。この閉磁路中の導電部材である定着ローラ２の金属層において磁場の作用で発生する渦電流による発熱により定着ローラ１が昇温する。この定着ローラ１の温度が定着ローラ１の内面側に接触させて配設したサーミスタ等の検温素子ＴＨで検知され、その検知温度情報が制御回路部６０に入力する。制御回路部６０は検温素子ＴＨから入力する定着ローラ１の検知温度が所定の定着温度に維持されるように励磁回路７０から励磁コイル２に対する通電を制御して定着ローラ１を温調する。
【００５３】
図６は上記の閉磁路を構成している第一のコア３−第二のコア４−定着ローラ１における、定着ローラ１−第一のコア３間の空隙距離６、定着ローラ１−第二のコア４間の空隙距離７、第一のコア３−第二のコア４間の空隙距離８の説明図である。
【００５４】
磁場発生アセンブリ３０における外装ケース体１０・中蓋体１２・外蓋体１１は磁気的に影響の無い材料で構成されていて磁路を遮ぎらない部材であるから図６にはそれらを省略して煩雑を避けた。
【００５５】
本実施例においては、定着ローラ１−第一のコア３間の空隙距離６は定着ローラ長手方向において所定の均一距離に設定してある。
【００５６】
また、定着ローラ１−第二のコア４間の空隙距離７も、定着ローラ１−中央部分コア４（ａ）間の空隙距離及び定着ローラ１−両端部側部分コア４（ｂ）の空隙距離ともに定着ローラ長手方向において所定の均一距離に設定してある。
【００５７】
第一のコア３−第二のコア４間の空隙距離については、定着ローラ長手方向において異ならせた。本実施例では定着ローラ長手方向の中央部と端部で異ならせた。すなわち、第一のコア３−両端部側部分コア４（ｂ）間は実質的に空隙距離無しの設定とし、第一のコア３−中央部分コア４（ａ）の空隙距離は、中央部分コア４（ａ）の幅を両端部側部分コア４（ｂ）の幅よりも小さくすることで、所定の空隙距離８に設定してある。
【００５８】
このような配置とすることで、導電部材である定着ローラ１の長手方向における磁界の強さが変わり、第一のコア３−第二のコア４間の空隙距離８が大きいほどその部分での磁界は弱くなる。発熱量は、磁界の強さに対し相関があるため第一のコア３−第二のコア４間の空隙距離８を調整することにより定着ローラ１の長手方向において所望の温度分布を作りだすことができる。
【００５９】
なお、定着ローラ長手方向において定着ローラ１−第一のコア３間の空隙距離６で示される部分は発生させた磁界が最も強く作用する部位であり、定着ローラ１−第一のコア３間の空隙距離６は温度分布に対して感度が非常に高く距離は一定とすることが望ましい。また、コアの固定や組立て性、コアの成形性等を含めて考えても同様のことが言える。
【００６０】
本実施例においては、第一のコア３−第二のコア４間の空隙距離８の調整により温度分布を調整するが、定着ローラ１−第一のコア３間の空隙距離６ほど感度が高くないため、設計上容易に固定／組立てが可能で成型公差への対応も容易である。
【００６１】
〈実施例２〉
本実施例において、図及び構成は上述した実施例１のものと同様である。定着装置は、一般的に長手方向における必要な温度分布は均一となることが望ましい。しかし実際には、例えば端部において保持部材を通し熱伝導により外部筐体へ放熱するため、温度が中心部に比べ低くなる。または、ニップ形状によっては中心部に比べ、端部でニップが大きくなることにより伝熱時間が長くなり定着性が良化する場合もある。
【００６２】
よって、本実施例においては、第一のコア３−第二のコア４間の空隙距離８により温度分布を調整するが、これを定着ローラ長手方向において中心部と端部の距離を変化させることで実現する。
【００６３】
なお、図６は中心部に比べ端部の温度を上げた場合の構成であり、定着性や温度分布によっては構成が中央部−端部において逆になる場合もある。
【００６４】
〈実施例３〉
図７は本実施例おける、定着ローラ１−第一のコア３間の空隙距離６、定着ローラ１−第二のコア４間の空隙距離７（ａ）・７（ｂ）、第一のコア３−第二のコア４間の空隙距離の説明図である。
【００６５】
本実施例においては、定着ローラ１−第一のコア３間の空隙距離６は定着ローラ長手方向において所定の均一距離に設定してある。
【００６６】
第一のコア３−第二のコア４間の空隙距離については、第一のコア３−中央部分コア４（ａ）間も、第一のコア３−両端部側部分コア４（ｂ）間も共に実質的に空隙距離無しの設定としてある。
【００６７】
定着ローラ１−第二のコア４間の空隙距離については、定着ローラ長手方向において異ならせた。本実施例では定着ローラ長手方向の中央部と端部で異ならせた。すなわち、第二のコア４の中央部分コア４（ａ）の幅と両端部側部分コア４（ｂ）の幅を大小異ならせることで、定着ローラ１−中央部分コア４（ａ）間の空隙距離７（ａ）と、定着ローラ１−両端部側部分コア４（ｂ）の空隙距離７（ｂ）とを、空隙距離７（ａ）＞空隙距離７（ｂ）、の関係に大小異ならせた。
【００６８】
また、図８に示すように、第一のコア３に対し第二のコア４の中央部分コア４（ａ）と両端部側部分コア４（ｂ）の位置を変えることで、定着ローラ内部にて相対的に定着ローラ１−第二のコア４間の空隙距離を、定着ローラ１−中央部分コア４（ａ）間の空隙距離７（ａ）と、定着ローラ１−両端部側部分コア４（ｂ）の空隙距離７（ｂ）とで、空隙距離７（ａ）＞空隙距離７（ｂ）、の関係に大小異ならせることもできる。
【００６９】
図７や図８のような配置とすることで、定着ローラ１の長手方向における磁界の強さが変わり、第二のコア４−定着ローラ１間の空隙距離が大きいほどその部分での磁界は弱くなる。発熱量は、磁界の強さに対し相関があるため、第二のコア４−定着ローラ１間の空隙距離７（ａ）・７（ｂ）を調整することにより、定着ローラ１の長手方向において所望の温度分布を作りだすことができる。
【００７０】
なお、長手方向において定着ローラ１−第一のコア３間の空隙距離６で示される部分は、発生させた磁界が最も強く作用する部位であり、定着ローラ１−第一のコア３間の空隙距離６は温度分布に対して感度が非常に高く、距離は一定にすることが望ましい。また、コアの固定や組立て性、コアの成形性等を含めて考えても同様のことが言える。
【００７１】
本実施例においては、第二のコア４−定着ローラ１間の空隙距離７（ａ）・７（ｂ）により温度分布を調整するが、定着ローラ１−第一のコア３間の空隙距離６ほど感度が高くないため、設計上容易に固定、組立てが可能で成型公差への対応も容易である。
【００７２】
〈実施例４〉
本実施例において、図及び構成は上述した実施例３と同様である。よって、本実施例においては第二のコア４−定着ローラ１間の空隙距離７（ａ）・７（ｂ）により温度分布を調整するが、これを長手方向において中心部と端部の距離を変化させることで実現する。なお、図７、８は中心部に比べ端部の温度を上げた構成であり定着性や温度分布によっては、構成が中央部−端部において逆になる場合もある。
【００７３】
〈実施例５〉
図９は本実施例おける、定着ローラ１−第一のコア３間の空隙距離６、定着ローラ１−第二のコア４間の空隙距離７（ａ）・７（ｂ）、第一のコア３−第二のコア４間の空隙距離８の説明図である。
【００７４】
本実施例においては、定着ローラ１−第一のコア３間の空隙距離６は定着ローラ長手方向において所定の均一距離に設定してある。
【００７５】
定着ローラ１−第二のコア間の空隙距離７及び第一のコア３−第二のコア４間の空隙距離８は定着ローラ長手方向において異ならせている。
【００７６】
すなわち、定着ローラ１−第二のコア４の中央部分コア４（ａ）間の空隙距離７（ａ）と、定着ローラ１−第二のコア４の両端部側部分コア４（ｂ）の空隙距離７（ｂ）とを、空隙距離７（ａ）＞空隙距離７（ｂ）、の関係に大小異ならせた。
【００７７】
また、第一のコア３−第二のコア４間の空隙距離については、第一のコア３−第二のコア４の両端部側部分コア４（ｂ）間は実質的に空隙距離無しの設定とし、第一のコア３−第二のコア４の中央部分コア４（ａ）の空隙距離は所定の空隙距離８に設定してある。
【００７８】
このような配置とすることで、定着ローラ長手方向における磁界の強さが変わり、定着ローラ１−第二のコア４間の空隙距離７（ｂ）及び第一のコア３−第二のコア４間の空隙距離８が大きいほどその部分での磁界は弱くなる。発熱量は、磁界の強さに対し相関があるため、定着ローラ１−第二のコア４間の空隙距離７（ｂ）及び第一のコア３−第二のコア４間の空隙距離８を調整することにより定着ローラ長手方向において所望の温度分布を作りだすことができる。
【００７９】
なお、長手方向において定着ローラ１−第一のコア３間の空隙距離６で示される部分は、発生させた磁界が最も強く作用する部位であり、定着ローラ１−第一のコア３間の空隙距離６は温度分布に対して感度が非常に高く距離は一定とすることが望ましい。
【００８０】
また、コアの固定や組立て性、コアの成形性等を含めて考えても同様のことが言える。本実施例においては、第一のコア３−第二のコア４間の空隙距離８及び第二のコア４−定着ローラ１間の空隙距離７（ｂ）により温度分布を調整するが、定着ローラ１−第一のコア３間の空隙距離６ほど感度が高くないため設計上容易に固定、組立てが可能で成型公差への対応も容易である。
【００８１】
〈実施例６〉
本実施例において、図及び構成は上述した実施例５と同様である。よって、本実施例においては第二のコア４−定着ローラ１間の空隙距離７（ｂ）及び第一のコア３−第二のコア４間の空隙距離８により温度分布を調整するが、これを長手方向において中心部と端部の距離を変化させることで実現する。なお、図９は中心部に比べ端部の温度を上げた構成であり、定着性や温度分布によっては構成が中央部−端部において逆になる場合もある。
【００８２】
〈実施例７〉
図１０は本実施例おける、定着ローラ１−第一のコア３間の空隙距離６、定着ローラ１−第二のコア４間の空隙距離７（ａ）・７（ｂ）、第一のコア３−第二のコア４間の空隙距離８の説明図である。
【００８３】
構成及び作用は実施例５に似ているが、第一のコア３及び第二のコア４を同一形状の小型コアｍの複数個の組み合わせで構成してある。小型コアｍの縦横比のバランスを取ることで、同一形状の小型コアｍによる構成が可能となる。第一のコア３及び第二のコア４を同一形状の小型コアｍの複数個の組み合わせで構成することで、コアの成型費用や管理コストなどコストダウンに貢献できる。なお温度分布の効果は実施例５と同等である。
【００８４】
〈実施例８〉
図１１は本実施例おける、定着ローラ１−第一のコア３間の空隙距離６、定着ローラ１−第二のコア４間の空隙距離７（ａ）・７（ｂ）、第一のコア３−第二のコア４間の空隙距離８の説明図である。
【００８５】
本実施例は、実施例７の構成に、磁場発生アセンブリ３０の蓋体兼用の固定用ステー１１を追加したもので、固定用ステー１１によるコア保持方法を設けた。例えば、実施例７に示した、第一のコア３及び第二のコア４を同一形状の小型コア４ｃの複数個の組み合わせで構成している場合では第一のコア３及び第二のコア４を構成している単位コア４ｃが小さく組立て性が悪化するが、固定用ステー１１を設けることで確実に押さえて固定できる。固定用ステー１１は磁気的に影響のない樹脂または非磁性金属により構成することが望ましいが、強度的なことを考えると金属を使用することが多くなる。磁性金属では電磁誘導作用により発熱に影響を及ぼすため使用が難しい。よって、非磁性金属を用いるが、構造により電磁誘導作用による発熱に影響を及ぼすため、固定用ステー１１は定着ローラ１−第一のコア３間の空隙距離６、定着ローラ１−第二のコア４間の空隙距離７（ａ）・７（ｂ）、第一のコア３−第二のコア４間の空隙距離８に対して磁路を遮らない構造とする。
【００８６】
〈実施例９〉
図１２は、電磁誘導発熱部材である導電部材が固定の部材である場合の定着装置（加熱装置）の構成例の概略の横断面模型図である。
【００８７】
１Ａは電磁誘導発熱部材である導電部材であり、本実施例では図面に垂直な方向を長手とする横長薄板部材である。この導電部材１Ａは不図示の支持部材に固定支持されている。この導電部材１Ａの一方面側に磁場発生アセンブリ３０を対向させて配設してある。磁場発生アセンブリ３０は導電部材１Ａに対応して導電部材１Ａの長手方向を長手とする部材であり、励磁コイル２、第一のコア３、第二のコア４を内包している。励磁コイル２、第一のコア３、第二のコア４は導電部材１Ａに対応して導電部材１Ａの長手方向を長手とする部材である。なお、これらの支持部材は図には省略した。
【００８８】
第一のコア３は励磁コイル２の中心位置に配置した板状磁性部材である。第二のコア４は第一のコア３と導電部材１Ａ間に配置された横断面逆Ｌ字型磁性部材であり、第一のコア３と両側二つの第二のコア４とで、横断面ほぼＥ字型コアを構成している。
【００８９】
而して、励磁コイル２に励磁回路から高周波電流が流されることにより、励磁コイル２に磁場（高周波磁界）が発生する。この発生磁場の交流磁束が、励磁コイル２の中心位置に配置された磁路形成部材としての第一のコア３から、該第一のコア３と横断面ほぼＥ字型コアを構成している、第一のコア３の両側の磁路形成部材としての第二のコア４の二つの経路に分岐され、その各第二のコア４からそれぞれ導電部材１Ａを通過して、再び第一のコア３を経由して励磁コイル２に戻る閉磁路が形成されることで、導電部材１Ａが電磁誘導発熱する。図には省略したけれども、導電部材１Ａの磁場発生アセンブリ３０側とは反対側の面に対して耐熱性フィルムを密着して摺動移動させ、このフィルムの自由面に被加熱剤としての記録材を接触させて搬送させることで、フィルムを介した導電部材１Ａからの熱により未定着画像を記録材上に定着させる装置構成である。
【００９０】
６は導電部材１Ａ−第一のコア３間の空隙距離、７は導電部材１Ａ−第二のコア４間の空隙距離、８は第一のコア３−第二のコア４間の空隙距離である。
【００９１】
本実施例の場合も、実施例１から実施例８の場合と同様に、空隙距離７または空隙距離８もしくは空隙距離７と８を導電部材１Ａの長手方向に適宜異ならせる構成により、実施例１から実施例８の場合と同様に、コアの配置や寸法公差による制約が少なく簡易な構成により発熱量の分布を調整して導電部材１Ａの長手方向において所望の温度分布を作り出すことができる。
【００９２】
ここで、本発明の加熱装置は実施例の画像加熱定着装置としての使用に限られず、未定着画像を記録材に仮に定着せしめる仮定着装置、定着画像を担持した記録材を再加熱してつや等の画像表面性を改質する表面改質装置等の像加熱装置としても有効である。またその他、例えば、紙幣等のシワ除去用の熱プレス装置、熱ラミネート装置、紙等の含水分を蒸発させる加熱乾燥装置など、シート状部材を加熱処理する加熱装置等として用いても有効であることは勿論である。
【００９３】
以上、本発明の様々な例と実施例が示され説明されたが、当業者であれば、本発明の趣旨と範囲は本明細書内の特定の説明と図に限定されるのではなく、本願特許請求の範囲に全て述べられた様々の修正と変更に及ぶことが理解されるであろう。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、電磁誘導加熱方式の加熱装置、同じく像加熱装置、及び該加熱装置もしくは像加熱装置を画像加熱定着装置として備えた画像形成装置について、従来に比べ温度分布を調整するために、第二のコアを設け空隙箇所を増やした構成とすることで、従来技術に伴う課題を解決でき、配置や寸法公差による制約が少なく簡易な構成により発熱量の分布を調整することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置例の概略構成模型図である。
【図２】定着装置（電磁誘導加熱方式の加熱装置）の正面模型図である。
【図３】図２の（３）−（３）線部分の拡大横断面模型図（中央部断面）である。
【図４】図２の（４）−（４）線部分の拡大横断面模型図（端部断面）である。
【図５】磁場発生アセンブリの分解模型図である。
【図６】定着ローラ−第一のコア間、定着ローラ−第二のコア間、第一のコア−第二のコア間の空隙距離の説明図である。
【図７】実施例３における定着ローラ−第一のコア間、定着ローラ−第二のコア間、第一のコア−第二のコア間の空隙距離の説明図（その１）である。
【図８】実施例３における定着ローラ−第一のコア間、定着ローラ−第二のコア間、第一のコア−第二のコア間の空隙距離の説明図（その２）である。
【図９】実施例５における定着ローラ−第一のコア間、定着ローラ−第二のコア間、第一のコア−第二のコア間の空隙距離の説明図である。
【図１０】実施例７における定着ローラ−第一のコア間、定着ローラ−第二のコア間、第一のコア−第二のコア間の空隙距離の説明図である。
【図１１】実施例８の説明図である。
【図１２】実施例９の説明図である。
【符号の説明】
１：定着ローラ
２：励磁コイル
３：第一のコア
４：第二のコア
６：導電部材−第一のコア間空隙距離
７：導電部材−第二のコア間空隙距離
８：第一のコア−第二のコア間空隙距離
１１：ステー
【図１】
2005056612.tif 000003
【図２】
2005056612.tif 000004
【図３】
2005056612.tif 000005
【図４】
2005056612.tif 000006
【図５】
2005056612.tif 000007
【図６】
2005056612.tif 000008
【図７】
2005056612.tif 000009
【図８】
2005056612.tif 000010
【図９】
2005056612.tif 000011
【図１０】
2005056612.tif 000012
【図１１】
2005056612.tif 000013
【図１２】
2005056612.tif 000014