(57)【要約】【課題】  メインコイルとサブコイルとの磁気結合を無くす誘導加熱定着装置を備える画像形成装置を提供すること。【解決手段】  ２本のサブコイルからの磁束方向を各々反対方向になるようなコイル巻き方向とすることを特徴とする誘導加熱定着装置を備える画像形成装置。【選択図】        図３
2005250214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルの巻き方がスパイラル状に巻かれ、直線状に配置される１本のメインコイルとメインコイルの両端に配置された２本のサブコイルを有し、サブコイルは２本が同一の制御となるように構成された誘導加熱定着装置を備える画像形成装置において、
２本のサブコイルからの磁束方向を各々反対方向になるようなコイル巻き方向とすることを特徴とする誘導加熱定着装置を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来より、コイルの巻き方がスパイラル状に巻かれ、直線状に配置される１本のメインコイルとメインコイルの両端に配置された２本のサブコイルを有する誘導加熱定着装置において、スパイラル状に巻き線を持つメインコイル、サブコイルは、磁力線の向きが各々のコイルを貫通する向きとなる為、磁気結合し易い構造となっている。
【背景技術】
【０００２】
その為、他のコイル（コイル部）に余分な起電力の発生、またコイル特性の変化が生じ、定着性能の劣化や、回路特性の劣化の原因となっている。
【０００３】
特許文献１には、誘導加熱定着装置を備える画像形成装置において、コイル（コイル部）の巻き方向がローラ（定着ローラ部材）の長手方向の場合のものが記載されている。
【０００４】
また特許文献２では、誘導加熱定着装置を備える画像形成装置において、コイル（コイル部）がローラ周方向巻きであるが、コイルの発熱部分の取り方が本発明とは異なっている。また特許文献２では、コイル発熱の取り方はコイル中央の短い部分と、コイル全体の長い部分の切り替えとなっている為、切り替えによってコイル特性に大きな差が発生する問題がある。
【特許文献１】特開２００３−２１５９５４号公報
【特許文献２】特開２００２−７２７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記誘導加熱定着装置を備える画像形成装置等において、定着性能や回路特性の劣化を防ぐ為に、メインコイルとサブコイルとの磁気結合を無くす必要があった。
【０００６】
本発明は上記の不具合を解消し、メインコイルとサブコイルとの磁気結合を無くす誘導加熱定着装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、コイルの巻き方がスパイラル状に巻かれ、直線状に配置される１本のメインコイルとメインコイルの両端に配置された２本のサブコイルを有し、サブコイルは２本が同一の制御となるように構成された誘導加熱定着装置を備える画像形成装置において、２本のサブコイルからの磁束方向を各々反対方向になるようなコイル巻き方向とすることを特徴とする誘導加熱定着装置を備える画像形成装置によって達成される。
【０００８】
本発明は上記の如き構成をとることにより、サブコイル各々から発生する磁力線の向きが逆となる為、メインコイルと一方でのサブコイル間で磁気結合が発生しても、メインコイルと他方のサブコイルの磁気結合が逆方向となるので、お互いの磁気結合がキャンセルし合い、結局メインコイル、サブコイル間の磁気結合は非常に小さいものとなり、メインコイルとサブコイルとの磁気結合を無くす誘導加熱定着装置を備える画像形成装置の提供を図るものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、メインコイル、サブコイルが独立している為、両方の特性をほぼ同様にすることが可能であり、コイル電源設計が簡易となるメリットがあり、メインコイルとサブコイルとの磁気結合が無くされた誘導加熱定着装置を備える画像形成装置の提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本願発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１１】
（１）本発明にかかわる誘導加熱定着装置を備える画像形成装置について、図１にて以下に述べる。
【００１２】
本発明にかかわる誘導加熱定着装置を備える画像形成装置は、画像処理後のデータに従って像担持体としての感光体ドラム１０上に像露光を行う像露光手段としての露光装置１２、感光体ドラム１０及びその周囲に、帯電手段としての帯電極１１、現像剤担持体を有する磁気ブラシ型現像装置からなる現像手段としての現像器１３、転写分離手段としての転写分離極１４、クリーニング手段としてのクリーニング装置１９等の画像形成手段と、転写材上（記録紙Ｐ上）のトナー像を溶融定着する誘導加熱定着装置１７とを有している。
【００１３】
不図示の画像読取装置により読み取られ、メモリに格納されている画像データが画像形成に応じて呼び出され、当該画像データに従って、例えばレーザ光学系を用いる露光装置１２により感光体ドラム１０上に像露光が行われる。
【００１４】
当該像露光に先立ち、矢印で示す時計方向に回転される感光体ドラム１０は、帯電極１１のコロナ放電作用により所定の表面電位を付与されているが、像露光による潜像部位の電位が露光量に応じて減じ、結果として、画像データに応じた静電潜像が感光体ドラム１０上に形成される。
【００１５】
静電潜像は、現像器１３に設けられる現像剤担持体としての現像ローラ（符号なし）により、帯電極性と同極性（本実施形態においては現像に使用されるトナー極性をマイナス極性とし、帯電極性をマイナス極性とする）のトナー（トナー粉末）を用いて反転現像され、可視化されたトナー像とされる。また図に示すように、現像器１３には、現像位置に対して感光体ドラム１０の回転方向上流側に、現像ウレタンシート１３ｂが設けられる。
【００１６】
一方、感光体ドラム１０上のトナー像の先端部が転写分離極１４の転写領域に到達する前に、給紙トレイ（不図示）内の転写材としての記録紙Ｐが、送り出しローラ（不図示）により給送されてレジストローラ１６に到達し、先端規制される。
【００１７】
記録紙Ｐは、トナー像、即ち感光体ドラム１０上の画像領域と重畳するように、同期を取って回転を開始するレジストローラ１６により、帯電手段および転写手段である転写分離極１４の転写領域に向けて搬送される。
【００１８】
転写領域において、感光体ドラム１０上のトナー像は転写分離極１４の転写コロナ放電により記録紙Ｐ上への転写が行われ、該記録紙Ｐは転写分離極１４の分離コロナ放電による除電により感光体ドラム１０から分離される。
【００１９】
トナー像が転写された記録紙Ｐは、誘導加熱定着装置１７の加熱部材としてのコイル部ＣＬにより誘導電流によって加熱される被加熱部材（定着ローラ部材）としての加熱ローラ１７ａと、加圧部材としての加圧ローラ４７ａとの間で形成されるニップ部Ｎで加圧と加熱とにより、トナー像を形成するトナー粉末（トナー）が記録紙Ｐ上に溶融定着され、当該記録紙Ｐは、装置外部に排紙される。
【００２０】
転写後の感光体ドラム１０の周面上に残った転写残トナーは、例えば導電性ブラシを用いるクリーニングローラ１９１ｃと、クリーニング部材としてのクリーニングブレード１９１ａを備えるブレードユニット１９０とからなるクリーニング装置１９によりクリーニングされ、該クリーニング装置１９内に回収され、搬送スクリュー１９１ｈにより不図示のトナー回収容器に回収される。また、ブレードユニット１９０には交換用のクリーニング部材としてのクリーニングブレード１９１ｂが設けられる。
【００２１】
感光体ドラム１０上の転写残トナーがクリーニング装置１９により回収された後、画像形成装置は次の画像形成サイクルに入る。
【００２２】
なお、上記画像形成装置の説明においては、モノクロ画像形成にて説明したが、カラー画像を形成する場合も本発明に含まれるものである。
【００２３】
（２）本発明にかかわる誘導加熱定着装置と、そのコイル部の巻き方について、図２ないし図５を用いて以下に説明する。図２は、本発明にかかわる誘導加熱定着装置の加熱部材の回路ブロック図であり、図３は、誘導加熱定着装置のコイル部の巻き方についての説明図であり、図４は、本発明の誘導加熱定着装置のメインコイルとサブコイルによる定着ローラ部材（加熱ローラ）の長手方向の発熱分布を示す図であり、図５は、本発明の誘導加熱定着装置の装置概要断面図とを示す図である。
【００２４】
図３（Ａ）、（Ｂ）および図２によれば、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、コイル部ＣＬは中央部のメインコイルＭＣＬと両端部のサブコイルＳＣＬとから構成されるものであり、サブコイルＳＣＬに電流を流した場合に、サブコイルＳＣＬの巻く方向で中央コイル（メインコイルＭＣＬ）に起電力が発生するかどうかを示した図であるが、単に起電力発生の有無の違いではなく、中央コイル（メインコイルＭＣＬ）と端部コイル（両端部のサブコイルＳＣＬ）との磁気結合有無の説明の為に、起電力を例として説明したものであり、起電力が発生しない、即ち磁気結合がないという関係を表している。磁気結合がないと言うことは、メインコイルＭＣＬとサブコイルＳＣＬとの間で干渉が無くなり、コイル部ＣＬの性能の劣化が発生しなくなる。また、図２に示すように、ＣＰＵの制御により、それぞれのＩＨインバータ回路を通してメインコイルＭＣＬおよびサブコイルＳＣＬを流れる電流が制御される。
【００２５】
図３（Ａ）は、両端部のサブコイルＳＣＬの巻き方向を同じにしたものであり、メインコイルＭＣＬと両端部のサブコイルＳＣＬが磁気結合されるものであり、点線で矢印で示すように、磁束は両端部のサブコイルＳＣＬ電流の向きは実線矢印で示すように同方向となり、電流が発生する。磁束は左右のサブコイルＳＣＬからメインコイルＭＣＬまで一方向に形成される。また、両端部のサブコイルＳＣＬ電流の向きは実線矢印で示すように同方向となり、メインコイルＭＣＬ部において点線で矢印で示す逆起電力により電流が発生する。これに対し図３（Ｂ）は、本発明のコイル部ＣＬを示すもので、両端部のサブコイルＳＣＬの巻き方向をそれぞれ逆（反対方向）とし、両端部のサブコイルＳＣＬを２本が同一の制御部よりの制御となるように構成したものであり（図２参照）、両端部のサブコイルＳＣＬの磁束の向きは実線矢印で示すように反対方向となり、メインコイルＭＣＬとサブコイルＳＣＬとが磁気結合されないものであり、両端部のサブコイルＳＣＬ電流の向きは実線矢印で示すように反対方向となり、メインコイルＭＣＬ部において点線で矢印で示す逆起電力は発生せず電流の発生は生じない。この様に、本発明ではメインコイルＭＣＬと両端部のサブコイルＳＣＬとの磁気結合が無くされたものとなる。
【００２６】
図４は、図３（Ｂ）のコイル部ＣＬに巻き方の誘導加熱定着装置１７による、メインコイルＭＣＬとサブコイルＳＣＬとによる加熱ローラ１７ａ（定着ローラ部材）の長手方向の発熱分布を示したものであるり、均一な発熱分布が得られる。
【００２７】
また図５に示すように、本発明の誘導加熱定着装置１７は、上側に設けられる中央部のコアＣＫａと、その外側のコイル部ＣＬと、さらにその外側の加熱部材としての加熱ローラ１７ａと、下側に設けられる加圧部材としての加圧ローラ４７ａとによって構成される。加熱ローラ１７ａと加圧ローラ４７ａとの間で形成されるニップ部Ｎにおいて、熱と圧力とによって記録紙Ｐ上のトナー像（或いはカラートナー像）が定着される。
【００２８】
また、加熱ローラ１７ａは、ガラス、セラミック、ゴム、スポンジ等からなる絶縁基体と、当該絶縁基体の外側に設けられる、アルミニウム、銅、銀、金等の非磁性の金属からなる誘導発熱層と、その外側の弾性層と、その外側の離型層とよって構成される。
【００２９】
また、加圧部材としての加圧ローラ４７ａは、例えばステンレス材を用いた中実の丸棒からなる芯金と、当該芯金の外周に形成され、例えばゴム硬度が１０Ｈｓ〜４０Ｈｓ（ＪＩＳ、Ａゴム硬度）程度のシリコンゴムの発泡体からなるゴムローラ層と、当該ゴムローラ層の表面に設けられるＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）チューブを被覆した離型層とからなるソフトローラとして形成される。加圧ローラ４７ａの芯金としては、例えばステンレスのパイプ材を用いた中空（パイプ状）の丸棒を用いてもよい。またゴムローラ層としてはゴム硬度が４０Ｈｓ〜８０Ｈｓ（ＪＩＳ、Ａゴム硬度）程度とし、加圧ローラ４７ａをハードローラとしてもよい。
【００３０】
上記の如く、本発明の如き構成をとることにより、メインコイルとサブコイルとの磁気結合が無くされた誘導加熱定着装置を備える画像形成装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明にかかわる誘導加熱定着装置を備える画像形成装置の概略断面構成図である。
【図２】本発明にかかわる誘導加熱定着装置の加熱部材の回路ブロック図である。
【図３】誘導加熱定着装置のコイル部の巻き方についての説明図である。
【図４】本発明の誘導加熱定着装置のメインコイルとサブコイルによる定着ローラ部材（加熱ローラ）の長手方向の発熱分布を示す図である。
【図５】本発明の誘導加熱定着装置の装置概要断面図とを示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  感光体ドラム
１１  帯電極
１２  露光装置
１３  現像器
１４  転写分離極
１７  誘導加熱定着装置
１７ａ  加熱ローラ
４７ａ  加圧ローラ
ＣＬコイル部
ＭＣＬメインコイル
ＳＣＬサブコイル
Ｎ  ニップ部
Ｐ  記録紙
【図１】
2005250214.tif 000003
【図２】
2005250214.tif 000004
【図３】
2005250214.tif 000005
【図４】
2005250214.tif 000006
【図５】
2005250214.tif 000007