(57)【要約】    【課題】      コイル支持体のコイル支持面に型くずれを起こさないようにかつ手間や時間をかけずにコイル線材を直接巻き付けるようにすること。    【解決手段】  電磁誘導加熱装置２５０の支持フレーム２５１のコイル支持面２５１ａに、コイル線材２５３ａを粘着保持する粘着剤層２９０を設け、支持フレーム２５１にコイル線材２５３ａを巻き付ける際に、コイル線材２５３ａを粘着剤層２９０の粘着力によりコイル支持面２５１ａに粘着保持する。この電磁誘導加熱装置２５０によれば、支持フレーム２５１へのコイル線材２５３ａの巻回時にコイル線材２５３ａがコイル支持面２５１ａに粘着保持される。これにより、コイル線材２５３ａの巻回時の滑りや型くずれが防止され、コイル線材２５３ａを手間や時間をかけずにコイル支持面２５１ａに直接巻き付けることができるようになる。  【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電体からなるコイル線材を巻回して形成される励磁コイルと、前記励磁コイルを支持するコイル支持面を有するコイル支持体と、前記コイル支持面に巻き付けられる前記コイル線材を粘着保持する粘着剤層と、を具備することを特徴とする電磁誘導加熱装置。
【請求項２】
前記コイル支持体に巻回した下層のコイル線材上に巻き付けられる上層のコイル線材を粘着保持する中間粘着剤層を具備することを特徴とする請求項１記載の電磁誘導加熱装置。
【請求項３】
前記コイル線材は、複数本の素線を撚り合わせたリッツ線からなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電磁誘導加熱装置。
【請求項４】
前記リッツ線の素線は、導電線に絶縁被膜が被覆され、さらに前記絶縁被膜に熱溶融性を有する融着被膜が被覆されていることを特徴とする請求項３記載の電磁誘導加熱装置。
【請求項５】
前記粘着剤層は、前記コイル支持体に巻回された前記コイル線材の巻回形状を維持できる粘着力を有していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の電磁誘導加熱装置。
【請求項６】
前記粘着剤層の粘着剤は、耐熱性および絶縁性を有したアクリル系またはシリコーン系粘着剤からなることを特徴とする請求項５記載の電磁誘導加熱装置。
【請求項７】
前記粘着剤は、絶縁破壊電圧が１０ｋＶ/ｍｍ以上であることを特徴とする請求項６記載の電磁誘導加熱装置。
【請求項８】
前記粘着剤層は、５０μｍから２００μｍの厚さを有していることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の電磁誘導加熱装置。
【請求項９】
前記コイル支持体のコイル支持面は傾斜面からなり、前記励磁コイルの巻き付け中心側の前記コイル支持面端部に凸部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の電磁誘導加熱装置。
【請求項１０】
前記コイル支持体のコイル支持面に、前記コイル線材を巻き付ける際に前記コイル線材が嵌合する波状の嵌合溝が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の電磁誘導加熱装置。
【請求項１１】
導電体からなるコイル線材を巻回して形成される励磁コイルを支持するコイル支持体のコイル支持面に、前記コイル線材の巻回形状を維持できる粘着力を有する粘着剤層を設け、前記粘着剤層上に前記コイル線材を巻き付けることを特徴とする電磁誘導加熱装置のコイル巻き付け方法。
【請求項１２】
電磁誘導加熱される被加熱体と、前記被加熱体に磁界を作用させる励磁コイルを有する電磁誘導加熱手段と、を備え、前記電磁誘導加熱手段として、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の電磁誘導加熱装置を用いることを特徴とする加熱装置。
【請求項１３】
記録媒体上に未定着画像を加熱定着する像加熱体と、前記像加熱体に磁界を作用させる励磁コイルを有する電磁誘導加熱手段と、を備え、前記電磁誘導加熱手段として請求項１から請求項１０のいずれかに記載の電磁誘導加熱装置を用いることを特徴とする定着装置。
【請求項１４】
記録媒体上に未定着画像を形成する画像形成手段と、前記未定着画像を前記記録媒体上に加熱定着する定着手段と、を備え、前記定着手段として、請求項１３記載の定着装置を用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】
本発明は、電磁誘導加熱装置に関し、特に、記録媒体上の未定着画像を加熱定着するファクシミリ及びプリンタ等の画像形成装置における定着装置に用いて有用な電磁誘導加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、転写紙及びＯＨＰ（Ｏver Ｈead Ｐrojector）シートなどの記録媒体上の未定着画像を加熱する像加熱体の発熱手段として、電磁誘導加熱（ＩＨ；induction heating）方式の電磁誘導加熱装置を用いた定着装置が知られている。この定着装置では、前記電磁誘導加熱装置の励磁コイルにより生成される磁界の作用で前記像加熱体の発熱面に渦電流を発生させ、この渦電流により前記像加熱体をジュール発熱させている。
【０００３】
このようなＩＨ方式の電磁誘導加熱装置を用いた定着装置は、前記発熱手段の熱源としてハロゲンランプを用いた定着装置と比較して、前記像加熱体の発熱効率が高く定着速度を速くすることができるという利点を有している。また、前記像加熱体として肉厚の薄いスリーブもしくはベルトなどを用いた定着装置は、像加熱体の熱容量が小さくこの像加熱体を短時間で発熱させることができ、立ち上がり応答性を著しく向上させることができる。
【０００４】
ところで、この種の定着装置における像加熱体は、一般に定着ベルトや定着ローラなどで構成されており、その発熱面が円筒状の曲面をなしている。一方、前記電磁誘導加熱装置の励磁コイルは、前記像加熱体の発熱面との距離をほぼ一定にして前記像加熱体をムラ無く発熱させる必要がある。このため、この種の定着装置においては、前記励磁コイルの巻回部（コイル部）を、前記像加熱体の発熱面に対してほぼ沿って湾曲又は傾斜した形状に成形する必要がある。
【０００５】
そこで、この種の従来の電磁誘導加熱装置においては、例えば、一旦平面形状に成形した励磁コイルを、像加熱体の発熱面に沿って湾曲又は傾斜するように予め加工されたコイル支持体のコイル支持面に熱収縮チューブを用いて再成形して組み付けるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
この特許文献１記載の電磁誘導加熱装置は、型枠（芯棒材）にコイル線材を巻き付けて前記励磁コイルを一旦平面形状に形成している。また、この電磁誘導加熱装置では、平面形状に形成した励磁コイルをプレス加工等により成形してから前記型枠から取り外している。さらに、この電磁誘導加熱装置では、前記型枠から取り外した平面形状の励磁コイルを、前記コイル支持体のコイル支持面に沿うように熱収縮チューブを用いて再成形している。
【０００７】
しかし、前記従来の電磁誘導加熱装置は、型枠（芯棒材）へのコイル線材の巻き付け、励磁コイルのプレス加工、コイル線材の型枠からの取り外し及び励磁コイルの再成形など、励磁コイルの成形や組み付けに多くの手間やコストがかかる。
【０００８】
また、前記従来の電磁誘導加熱装置では、励磁コイルを型枠から取り外す際に、前記励磁コイルが型くずれを起こしやすい。
【０００９】
そこで、この種の電磁誘導加熱装置では、一般に、絶縁被膜で覆われた銅線（素線）を融着被膜でさらに覆ったコイル線材を用いて前記励磁コイルを成形している。つまり、このようなコイル線材からなる励磁コイルは、前記型枠に巻き付けて前記励磁コイルを成形した状態で大電流を流すことで、前記融着被膜が溶融固化するので前記型枠から取り外す際に型くずれを起こさなくなる。
【００１０】
ところが、このような融着被膜で被覆されたコイル線材は、通常のコイル線材に比較して高コストであるため、電磁誘導加熱装置のコストアップを招く。また、このようなコイル線材を用いた励磁コイルは、その融着被膜の溶融固化によりリード部までも硬化して曲がりにくくなるため、型枠から取り外す際にリード部が断線したり、リード部の結線がしにくくなったりする。
【００１１】
このようなことから、この種の電磁誘導加熱装置では、その励磁コイルの組み付け時の手間やコストを削減するために、コイル支持体にコイル線材を直接巻き付けて前記励磁コイルを構成することが望ましい。
【特許文献１】特開２０００−２１５９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、前記従来の電磁誘導加熱装置は、コイル支持体のコイル支持面が湾曲又は傾斜しているためコイル線材が滑りやすく、コイル支持体にコイル線材を直接巻き付けると、コイル線材が盛り上がったりほぐれたりして励磁コイルが型くずれを起こしやすい。
【００１３】
なお、このような問題は、前記定着装置の電磁誘導加熱装置に限らず、上述のような構成の励磁コイルを使用する機器の電磁誘導加熱装置に共通した問題である。
【００１４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、コイル支持体のコイル支持面に型くずれを起こさないようにかつ手間や時間をかけずにコイル線材を直接巻き付けることができる電磁誘導加熱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】
【００１５】
かかる課題を解決するため、請求項１記載の電磁誘導加熱装置は、導電体からなるコイル線材を巻回して形成される励磁コイルと、前記励磁コイルを支持するコイル支持面を有するコイル支持体と、前記コイル支持面に巻き付けられる前記コイル線材を粘着保持する粘着剤層と、を具備する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、前記コイル支持体に前記コイル線材を巻き付ける際に、前記コイル線材が前記粘着剤層の粘着力により前記コイル支持面に粘着保持される。従って、この構成においては、前記コイル支持面に前記コイル線材を巻き付ける際の前記コイル線材の滑りや型くずれが防止され、前記コイル線材を手間や時間をかけずに前記コイル支持面に直接巻き付けることができるようになる。
【００１７】
請求項２記載の電磁誘導加熱装置は、請求項１記載の発明において、前記コイル支持体に巻回した下層のコイル線材上に巻き付けられる上層のコイル線材を粘着保持する中間粘着剤層を具備する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、前記下層のコイル線材上に前記上層のコイル線材を巻き付ける際に、前記上層のコイル線材が前記中間粘着剤層の粘着力により前記下層のコイル線材上に粘着保持される。従って、この構成においては、前記コイル線材が層状に巻回された多段構造の励磁コイルを型くずれなく容易に成形することができる。
【００１９】
請求項３記載の電磁誘導加熱装置は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記コイル線材は、複数本の素線を撚り合わせたリッツ線からなる構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、前記コイル線材が折り曲げやすいリッツ線で構成されているので、前記コイル支持体に前記コイル線材を断線させることなく容易に巻き付けることができる。また、この構成によれば、前記粘着剤層が前記リッツ線を構成する素線と素線の隙間に入り込み易くなっており、取り付けの結果、粘着剤が素線間に入り込むことにより、前記コイル線材との接触面積が増えて接着保持力が上がるので、励磁コイルを型くずれなく容易に成形することができる。
【００２１】
請求項４記載の電磁誘導加熱装置は、請求項３記載の発明において、前記リッツ線の素線は、導電線に絶縁被膜が被覆され、さらに前記絶縁被膜に熱溶融性を有する融着被膜が被覆されている構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、請求項３記載の発明の効果に加えて、前記コイル支持体に前記リッツ線を巻き付けた状態で、前記リッツ線に電流を流して前記融着被膜を溶融固化させることにより、型くずれしない励磁コイルを容易に成形することができる。
【００２３】
請求項５記載の電磁誘導加熱装置は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明において、前記粘着剤層は、前記コイル支持体に巻回された前記コイル線材の巻回形状を維持できる粘着力を有している構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明の効果に加えて、前記コイル支持体に巻回された前記コイル線材の巻きほぐれがなくなり、前記コイル線材を前記コイル支持体にさらに容易に巻き付けることができる。また、この構成によれば、前記コイル線材を巻き上げた後に、巻き線機などの治具から取り外した状態においても、前記コイル線材が巻きほぐれて前記コイル支持体から外れることがなくなり、型くずれのない励磁コイルを容易に成形することができる。
【００２５】
請求項６記載の電磁誘導加熱装置は、請求項５記載の発明において、前記粘着剤層の粘着剤は、耐熱性および絶縁性を有したアクリル系またはシリコーン系粘着剤からなる構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、請求項５記載の発明の効果に加えて、前記励磁コイルに高周波交流電流が給電される際、前記励磁コイルのもつ電流抵抗によって前記励磁コイルが自己発熱し高温になったとしても、前記粘着剤層が必要な接着保持力を維持できるので、前記励磁コイルの形状を維持できる。また、前記粘着剤層が、絶縁性を有することにより、前記リッツ線の素線を被覆した絶縁被膜にピンホールや傷がある場合に起こり易いレアショート、すなわち励磁コイルの隣接間あるいは層間の部分的短絡を防止することができる。これには、１０ｋＶ/ｍｍ以上、好ましくは２０ｋＶ/ｍｍ以上の絶縁破壊電圧を有する粘着剤を前記粘着剤層に用いるのが効果的である。
【００２７】
請求項７記載の電磁誘導加熱装置は、請求項６記載の発明において、前記粘着剤は、絶縁破壊電圧が１０ｋＶ/ｍｍ以上である構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、請求項６記載の発明の効果に加えて、前記粘着剤の絶縁破壊電圧が１０ｋＶ/ｍｍ以上であるので、前記励磁コイルのレアショートの発生を効果的に防止することができる。
【００２９】
請求項８記載の電磁誘導加熱装置は、請求項１から請求項７のいずれかに記載の発明において、前記粘着剤層は、５０μｍから２００μｍの厚さを有している構成を採る。
【００３０】
この構成によれば、請求項１から請求項７のいずれかに記載の発明の効果に加えて、前記コイル支持体に巻回された前記コイル線材の巻きほぐれがなく磁気的な結合のよい励磁コイルを形成することができる。すなわち、前記粘着剤層の厚さが５０μｍ未満であると、その粘着力が不足して前記コイル支持面に巻き付けた前記コイル線材が巻きほぐれやすくなる。また、前記粘着剤層の厚さが２００μｍを超えると、前記コイル線材同士の密着性が低下して磁気的な結合が悪くなる。また、この構成によれば、前記粘着剤層の厚さが上記範囲で構成されるので、前記粘着剤層の絶縁破壊電圧が１０ｋＶ以上となり、前記励磁コイルのレアショートの発生を防止することができる。
【００３１】
請求項９記載の電磁誘導加熱装置は、請求項１から請求項８のいずれかに記載の発明において、前記コイル支持体のコイル支持面は傾斜面からなり、前記励磁コイルの巻き付け中心側の前記コイル支持面端部に凸部が形成されている構成を採る。
【００３２】
この構成によれば、請求項１から請求項８のいずれかに記載の発明の効果に加えて、前記凸部により前記コイル支持体に巻回される前記コイル線材の滑りが防止されるので、前記コイル線材をより容易かつ密着させて巻き付けることができる。
【００３３】
請求項１０記載の電磁誘導加熱装置は、請求項１から請求項９のいずれかに記載の発明において、前記コイル支持体のコイル支持面に、前記コイル線材を巻き付ける際に前記コイル線材が嵌合する波状の嵌合溝が形成されている構成を採る。
【００３４】
この構成によれば、請求項１から請求項９のいずれかに記載の発明の効果に加えて、前記嵌合溝により、前記コイル支持面に前記コイル線材を巻き付けた際の滑りを防止でき、かつ前記コイル線材同士を確実に密着させて巻き付けることができる。
【００３５】
請求項１１記載の電磁誘導加熱装置のコイル巻き付け方法は、導電体からなるコイル線材を巻回して形成される励磁コイルを支持するコイル支持体のコイル支持面に、前記コイル線材の巻回形状を維持できる粘着力を有する粘着剤層を設け、前記粘着剤層上に前記コイル線材を巻き付けるようにする。
【００３６】
この方法によれば、前記コイル支持体のコイル支持面上に設けた前記粘着剤層の粘着力により、前記コイル支持面に前記励磁コイルのコイル線材を滑ることなく巻き付けることができる。従って、この方法においては、前記コイル支持体のコイル支持面に前記コイル線材を型くずれすることなくかつ手間や時間をかけずに直接巻き付けることができる。
【００３７】
請求項１２記載の加熱装置は、電磁誘導加熱される被加熱体と、前記被加熱体に磁界を作用させる励磁コイルを有する電磁誘導加熱手段と、を備え、前記電磁誘導加熱手段として、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の電磁誘導加熱装置を用いる構成を採る。
【００３８】
この構成によれば、前記電磁誘導加熱手段として、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の電磁誘導加熱装置を用いているので、前記励磁コイルの組み付けが容易な低コストの加熱装置を提供することができる。
【００３９】
請求項１３記載の定着装置は、記録媒体上に未定着画像を加熱定着する像加熱体と、前記像加熱体に磁界を作用させる励磁コイルを有する電磁誘導加熱手段と、を備え、前記電磁誘導加熱手段として請求項１から請求項１０のいずれかに記載の電磁誘導加熱装置を用いる構成を採る。
【００４０】
この構成によれば、前記電磁誘導加熱手段として、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の電磁誘導加熱装置を用いるので、前記励磁コイルの組み付けが容易な低コストの定着装置を提供することができる。
【００４１】
請求項１４記載の画像形成装置は、記録媒体上に未定着画像を形成する画像形成手段と、前記未定着画像を前記記録媒体上に加熱定着する定着手段と、を備え、前記定着手段として、請求項１３記載の定着装置を用いる構成を採る。
【００４２】
この構成によれば、前記定着手段として、請求項１３記載の定着装置を用いるので、低コストの画像形成装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、コイル支持体のコイル支持面にコイル線材を型くずれすることなくかつ手間や時間をかけずに直接巻き付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
本発明の骨子は、前記励磁コイルを支持するコイル支持体のコイル支持面上に粘着剤層を設け、前記粘着層上に導電体からなるコイル線材を巻回して励磁コイルを形成することである。
【００４５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一の構成または機能を有する構成要素及び相当部分には、同一の符号を付してその説明は繰り返さない。
【００４６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電磁誘導加熱装置を定着装置の像加熱装置として用いた画像形成装置の構成を示す概略断面図である。図１に示す画像形成装置１００は、タンデム方式の画像形成装置である。この画像形成装置１００では、カラー画像の発色に寄与する４色のトナー像が４つの像担持体上に個別に形成され中間転写体上に順次重ね合わせて一次転写される。その後、前記一次転写像は、記録媒体に一括転写（二次転写）される。
【００４７】
なお、本実施の形態１に係る像加熱装置は、図示のようなタンデム方式の画像形成装置のみに限定されず、あらゆる方式の画像形成装置に搭載可能であることはいうまでもない。
【００４８】
また、図１において、画像形成装置１００の各構成要素に付した符号の末尾の記号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、Ｙはイエロー画像、Ｍはマゼンタ画像、Ｃはシアン画像、Ｋはブラック画像のそれぞれの画像形成に関与する構成要素を示しており、同一符号の構成要素はそれぞれ共通した構成を有している。
【００４９】
画像形成装置１００は、前記４つの像担持体としての感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ及び中間転写ベルト（中間転写体）１７０を有している。各感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの周囲には、画像形成ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫが配設されている。
【００５０】
画像形成ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫは、帯電器（図示せず）、露光装置１３０、現像器１４０Ｙ，１４０Ｍ，１４０Ｃ，１４０Ｋ、転写器１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０Ｋ、及びクリーニング装置１６０Ｙ，１６０Ｍ，１６０Ｃ，１６０Ｋで構成されている。
【００５１】
図１において、各感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋは、それぞれ矢印方向に回転される。各感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの表面は、帯電器により一様に所定の電位にそれぞれ帯電される。
【００５２】
帯電された各感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの表面には、露光装置１３０により特定色の画像データに対応したレーザビームの走査線１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋが照射される。これにより、各感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの表面に前記特定色ごとの静電潜像が形成される。
【００５３】
感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ上に形成された前記特定色ごとの静電潜像は、現像器１４０Ｙ，１４０Ｍ，１４０Ｃ，１４０Ｋにより顕像化される。これにより、各感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ上に、カラー画像の発色に寄与する４色の未定着画像が形成される。
【００５４】
感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ上に顕像化された４色のトナー像は、転写器１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０Ｋにより、前記中間転写体としての無端状の中間転写ベルト１７０に一次転写される。これにより、感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ上に形成された４色のトナー像が順次重ね合わされて中間転写ベルト１７０上にフルカラー画像が形成される。
【００５５】
各感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋは、中間転写ベルト１７０にトナー像を転写した後、クリーニング装置１６０Ｙ，１６０Ｍ，１６０Ｃ，１６０Ｋにより、それぞれの表面に残っている残留トナーが除去される。
【００５６】
ここで、露光装置１３０は、感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋに対して所定の傾きをもって配置されている。また、中間転写ベルト１７０は、駆動ローラ１７１と従動ローラ１７２とに懸架されており、駆動ローラ１７１の回転により、図１において矢印方向へ回動される。
【００５７】
一方、画像形成装置１００の下部には、記録媒体としての印字用紙などの記録紙Ｐが収納された給紙カセット１８０が設けられている。記録紙Ｐは、給紙ローラ１８１により給紙カセット１８０から１枚ずつ所定のシート経路に送り出される。
【００５８】
前記シート経路に送り出された記録紙Ｐは、従動ローラ１７２に懸架された中間転写ベルト１７０の外周面と中間転写ベルト１７０の外周面に接触する二次転写ローラ１９０とで形成される転写ニップ部Ｎを通過する。記録紙Ｐには、転写ニップ部Ｎを通過する際に、中間転写ベルト１７０上に形成されたフルカラー画像（未定着画像）が二次転写ローラ１９０により一括転写される。
【００５９】
次いで、記録紙Ｐは、図２に詳述する定着装置２００の定着ローラ２１０及び発熱ローラ２２０に懸架された定着ベルト２３０の外周面と定着ベルト２３０の外周面に接触する加圧ローラ２４０とで形成される定着ニップ部Ｎを通過する。これにより、記録紙Ｐには、転写ニップ部Ｎで一括転写された未定着のフルカラー画像が加熱定着される。
【００６０】
次に、画像形成装置１００に搭載されている定着装置について説明する。図２は、本実施の形態１に係る電磁誘導加熱装置を用いた定着装置の構成を示す概略断面図である。
【００６１】
この定着装置は、その像加熱手段として、電磁誘導加熱（ＩＨ；induction heating）方式の像加熱装置を用いている。図２に示すように、定着装置２００は、定着ローラ２１０、発熱体としての発熱ローラ２２０、及び像加熱体としての定着ベルト２３０などを備えている。また、定着装置２００は、加圧ローラ２４０、電磁誘導加熱装置２５０、シート分離ガイド板としてのセパレータ２６０及びシート搬送経路形成部材としてのシートガイド板２８１，２８２，２８３，２８４などを備えている。
【００６２】
定着装置２００は、電磁誘導加熱装置２５０により生成した磁界の作用によって発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０を加熱する。定着装置２００は、シートガイド板２８１，２８２，２８３，２８４に沿って搬送される記録紙Ｐ上の未定着画像を、加熱された定着ベルト２３０と加圧ローラ２４０との定着ニップ部Ｎで加熱定着する。
【００６３】
なお、本実施の形態１に係る像加熱装置を用いた定着装置は、定着ベルト２３０を使用せず、定着ローラ２１０が発熱ローラ２２０を兼ねた構成とし、この定着ローラ２１０により記録紙Ｐ上の未定着画像を直接加熱定着するように構成したものであってもよい。
【００６４】
図２において、発熱ローラ２２０は、例えば、鉄、コバルト、ニッケル又はこれら金属の合金等の中空円筒状の磁性金属部材からなる回転体で構成されている。発熱ローラ２２０は、図示しない支持側板に固定されたベアリングにより両端が回転可能に支持されており、図示しない駆動手段によって回転駆動される。また、発熱ローラ２２０は、外径が２０ｍｍ、肉厚が０．３ｍｍの低熱容量で昇温の速い構成となっており、そのキュリー点が３００℃以上となるように調整されている。
【００６５】
定着ローラ２１０は、例えばステンレススチール等の金属製の芯金を、ソリッド状又は発泡状の耐熱性を有するシリコーンゴムからなる弾性部材で被覆して構成されている。定着ローラ２１０は、その外径が３０ｍｍ程度あり発熱ローラ２２０の外径よりも大きく形成されている。前記弾性部材は、その肉厚を３〜８ｍｍ程度、硬度を１５〜５０°（Ａｓｋｅｒ硬度：ＪＩＳ  Ａ  の硬度では６〜２５°）程度としている。
【００６６】
また、定着ローラ２１０には、加圧ローラ２４０が圧接している。この定着ローラ２１０と加圧ローラ２４０との圧接により、その圧接部に所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。
【００６７】
定着ベルト２３０は、発熱ローラ２２０と定着ローラ２１０とに懸架された耐熱性ベルトで構成されている。定着ベルト２３０は、後述する電磁誘導加熱装置２５０により発熱ローラ２２０が誘導加熱されることで、発熱ローラ２２０との接触部位で発熱ローラ２２０の熱が伝導され、その回転によってベルト全周に亘って加熱される。
【００６８】
このような構成の定着装置２００は、発熱ローラ２２０の熱容量が定着ローラ２１０の熱容量よりも小さくなるので、発熱ローラ２２０が急速に加熱されるようになり、その加熱定着開始時におけるウオームアップ時間が短縮される。
【００６９】
定着ベルト２３０は、発熱層、弾性層及び離型層を備えた多層構造の耐熱性ベルトで構成されている。前記発熱層は、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の磁性を有する金属又はそれらを基材とする合金を基材としている。前記弾性層は、前記発熱層の表面を被覆するようにして設けられたシリコーンゴム又はフッ素ゴム等の弾性部材からなる。前記離型層は、ＰＴＦＥ、ＰＦＹ、ＦＥＰ、シリコーンゴム又はフッ素ゴム等の離型性の良好な樹脂あるいはゴムを単独もしくは混合して形成されている。
【００７０】
このような構成の定着ベルト２３０は、仮に、定着ベルト２３０と発熱ローラ２２０との間に何らかの原因で異物が混入してギャップが生じたとしても、その発熱層を電磁誘導加熱装置２５０により誘導加熱して定着ベルト自体を発熱させることができる。このように、定着ベルト２３０は、それ自体を電磁誘導加熱装置２５０により直接加熱でき、その発熱効率が良くなり、またレスポンスが速くなるので、温度ムラが少なく加熱定着手段としての信頼性が高くなる。
【００７１】
加圧ローラ２４０は、例えば、銅又はアルミ等の熱伝導性の高い金属製の円筒部材からなる芯金の表面に、耐熱性及びトナー離型性の高い弾性部材を設けて構成されている。前記芯金としては、上記金属以外にＳＵＳを使用しても良い。
【００７２】
加圧ローラ２４０は、前述したように、定着ベルト２３０を介して定着ローラ２１０に圧接することにより、記録紙Ｐを挟持搬送する定着ニップ部Ｎを形成している。図示の定着装置２００においては、加圧ローラ２４０の硬度を定着ローラ２１０の硬度よりも硬くし、加圧ローラ２４０の周面が定着ベルト２３０を介して定着ローラ２１０の周面に食い込むようにして定着ニップ部Ｎを形成している。
【００７３】
このため、加圧ローラ２４０は、その外径は定着ローラ２１０と同じ３０ｍｍ程度であるが、その肉圧が２〜５ｍｍ程度と定着ローラ２１０よりも薄く、その硬度も２０〜６０°（Ａｓｋｅｒ硬度：ＪＩＳ  Ａ  の硬度では６〜２５°）程度と定着ローラ２１０よりも硬く構成されている。
【００７４】
このような構成の定着装置２００においては、記録紙Ｐが加圧ローラ２４０の周面の表面形状に沿うように定着ニップ部Ｎにより挟持搬送されるので、記録紙Ｐの加熱定着面が定着ベルト２３０の表面から離れやすくなるという効果がある。
【００７５】
なお、定着ニップ部Ｎの入口側近傍の定着ベルト２３０の内周面には、サーミスタなどの熱応答性の高い感温素子からなる温度検出手段としての温度検出器２７０が当接配置されている。
【００７６】
電磁誘導加熱装置２５０は、温度検出器２７０が検出した定着ベルト２３０の内周面の温度に基づいて、発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０の加熱温度、つまり前記未定着画像の画像定着温度が所定の温度に維持されるように制御される。
【００７７】
次に、電磁誘導加熱装置２５０の構成について説明する。図３は、電磁誘導加熱装置２５０の構成を示す斜視図である。電磁誘導加熱装置２５０は、図２及び図３に示すように、定着ベルト２３０を介して発熱ローラ２２０の外周面に対向するように配置されている。電磁誘導加熱装置２５０には、発熱ローラ２２０を覆うように湾曲形成された難燃性の樹脂からなるコイル支持体としての支持フレーム２５１が設けられている。
【００７８】
支持フレーム２５１の中心部には、サーモスタット２５２が、その温度検出部分を支持フレーム２５１から発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０に向けて一部表出させるようにして配設されている。
【００７９】
サーモスタット２５２は、発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０の温度が異常高温度になったことを検出したときに、支持フレーム２５１の外周面に巻回された磁界発生手段としての励磁コイル２５３と、励磁コイル２５３に電力を供給する給電回路としてのインバーター回路（不図示）との接続を強制遮断する。
【００８０】
励磁コイル２５３は、図２及び図３に示すように、発熱ローラ２２０の軸方向に沿うように、そのコイル線材２５３ａを支持フレーム２５１のコイル支持面２５１ａに交互に巻き付けて構成されている。この励磁コイル２５３の巻回部分の長さは、定着ベルト２３０と発熱ローラ２２０とが接する領域と略同じ長さになるように設定されている。
【００８１】
また、励磁コイル２５３は、リッツ線からなる給電線としてのハーネス３００を介して前記インバーター回路に電気的に接続されている（図３参照）。この励磁コイル２５３は、ハーネス３００を介して前記インバーター回路から１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ（好ましくは２０ｋＨｚ〜８００ｋＨｚ）の高周波交流電流が給電されることにより交番磁界を発生する。
【００８２】
この交番磁界は、発熱ローラ２２０と定着ベルト２３０との接触領域及びその近傍部において発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０の発熱層に作用する。この交番磁界の作用により、定着ベルト２３０の発熱層の内部に前記交番磁界の変化を妨げる方向の渦電流が流れる。
【００８３】
この渦電流は、発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０の発熱層の抵抗に応じたジュール熱を発生させ、主として発熱ローラ２２０と定着ベルト２３０との接触領域及びその近傍部において発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０を電磁誘導加熱する。
【００８４】
一方、支持フレーム２５１には、励磁コイル２５３を囲むようにして、アーチコア２５４及びサイドコア２５５が設けられている。これらのアーチコア２５４及びサイドコア２５５は、励磁コイル２５３のインダクタンスを増大させ、励磁コイル２５３と発熱ローラ２２０との電磁結合を良好にする。
【００８５】
この定着装置２００は、このようなアーチコア２５４及びサイドコア２５５の作用により、同じコイル電流でも多くの電力を発熱ローラ２２０へ投入することが可能となり、そのウオームアップ時間を短縮することができる。
【００８６】
また、支持フレーム２５１には、電磁誘導加熱装置２５０の内部のアーチコア２５４及びサーモスタット２５２を覆うように屋根型に形成された樹脂製のハウジング２５６が取り付けられている。このハウジング２５６には、複数の放熱孔が形成されており、支持フレーム２５１、励磁コイル２５３及びアーチコア２５４等から発生した熱が外部に放出されるようになっている。なお、ハウジング２５６は、例えばアルミなどの樹脂以外の素材で形成されたものであってもよい。
【００８７】
また、支持フレーム２５１には、ハウジング２５６に形成された放熱孔を塞がないようにハウジング２５６の外面を覆うショートリング２５７が取り付けられている。ショートリング２５７は、アーチコア２５４の背面に位置している。ショートリング２５７は、アーチコア２５４の背面から外部に漏れ出るわずかな漏れ磁束を打ち消す方向に渦電流が発生することで、前記漏れ磁束の磁界を打ち消す方向に磁界が発生して前記漏れ磁束による不要な輻射を防止する。
【００８８】
ところで、励磁コイル２５３が巻回される支持フレーム２５１は、図２及び図４に示すように、発熱ローラ２２０を覆うように湾曲形成されており、励磁コイル２５３のコイル線材２５３ａが巻き付けられるコイル支持面２５１ａが湾曲及び傾斜している。
【００８９】
このため、このような構成の電磁誘導加熱装置２５０では、支持フレーム２５１にコイル線材２５３ａを巻き付ける際に、コイル線材２５３ａが図４の矢印方向に滑りやすく、コイル線材２５３ａが盛り上がったりほぐれたりして励磁コイル２５３が型くずれを起こしやすい。
【００９０】
そこで、本実施の形態１に係る電磁誘導加熱装置２５０においては、図４に示すように、支持フレーム２５１のコイル支持面２５１ａに、コイル線材２５３ａを粘着保持する粘着剤層２９０を設けるようにしている。
【００９１】
この電磁誘導加熱装置２５０は、支持フレーム２５１にコイル線材２５３ａを巻き付ける際に、コイル線材２５３ａが粘着剤層２９０の粘着力によりコイル支持面２５１ａに粘着保持される。
【００９２】
この電磁誘導加熱装置２５０によれば、支持フレーム２５１へのコイル線材２５３ａの巻回時にコイル線材２５３ａがコイル支持面２５１ａに粘着保持されるので、コイル線材２５３ａの巻回時の滑りや型くずれが防止され、コイル線材２５３ａを手間や時間をかけずにコイル支持面２５１ａに直接巻き付けることができるようになる。
【００９３】
また、本実施の形態１に係る電磁誘導加熱装置２５０においては、図５に示すように、支持フレーム２５１に巻回した下層のコイル線材２５３ａ上にさらにコイル線材２５３ａを巻き付ける際に、前記下層の励磁コイル２５３上に中間粘着剤層２９１を設けるようにしている。
【００９４】
この電磁誘導加熱装置２５０によれば、前記下層のコイル線材２５３ａ上に巻き付けられる上層のコイル線材２５３ａが中間粘着剤層２９１の粘着力により前記下層のコイル線材２５３ａ上に粘着保持される。
【００９５】
この電磁誘導加熱装置２５０においては、各層のコイル線材２５３ａが支持フレーム２５１に確実に粘着保持されるようになるので、層状に巻回された多段構造の励磁コイル２５３を型くずれなく容易に成形することができる。
【００９６】
ここで、上述のコイル線材２５３ａとしては、図６に示すように、数十本の素線６０１を撚り合わせたリッツ線６００を使用することが好ましい。すなわち、このリッツ線６００からなるコイル線材２５３ａは、折り曲げやすいので支持フレーム２５１のコイル支持面２５１ａにコイル線材２５３ａを断線させることなく容易に巻き付けることができる。また、コイル線材２５３ａとしてリッツ線６００を使用することで、コイル線材２５３ａを構成する素線６０１の隙間に粘着剤層２９０及び中間粘着剤層２９１が入り込み易くなるので、コイル線材２５３ａと粘着剤層２９０及び中間粘着剤層２９１との接触面積が増えて接着保持力が上がり、励磁コイルを型くずれなく容易に成形することができる。
【００９７】
また、リッツ線６００の素線６０１としては、図７に示すように、銅などの導電線６０１ａに絶縁被膜６０１ｂが被覆され、さらに絶縁被膜６０１ｂに熱溶融性を有する融着被膜６０１ｃが被覆されているものを使用することが好ましい。
【００９８】
このリッツ線６００により形成した励磁コイル２５３は、支持フレーム２５１にリッツ線６００を巻き付けた状態で、リッツ線６００に電流を流して融着被膜６０１ｃを溶融固化させることにより、型くずれしない励磁コイル２５３を容易に成形することができる。
【００９９】
また、コイル線材２５３ａを粘着保持する粘着剤層２９０，２９１としては、支持フレーム２５１に巻回されたコイル線材２５３ａの巻回形状を維持できる粘着力を有しているものであればどのようなものであっても良い。このような粘着剤層２９０，２９１は、支持フレーム２５１に巻回されたコイル線材２５３ａの巻きほぐれを阻止することができるので、コイル線材２５３ａの支持フレーム２５１への巻き付け作業をさらに容易化できる。また、この電磁誘導加熱装置２５０では、コイル線材２５３ａを巻き上げた後に、巻き線機などの治具から取り外した状態においても、コイル線材２５３ａが巻きほぐれて支持フレーム２５１から外れることがなくなり、型くずれのない励磁コイル２５３を容易に成形することができる。
【０１００】
このような粘着剤層２９０，２９１の粘着剤としては、耐熱性および絶縁性を有したアクリル系またはシリコーン系粘着剤を用いることが好ましい。つまり、このような粘着剤は、励磁コイル２５３に高周波交流電流が給電される際、励磁コイル２５３のもつ電流抵抗によって励磁コイル２５３が自己発熱し高温になったとしても、必要な接着保持力を維持することができるので励磁コイル２５３の形状を維持できる。また、粘着剤層２９０，２９１が、絶縁性を有することにより、リッツ線６００の素線６０１を被覆した絶縁被膜６０１ｂにピンホールや傷がある場合に起こり易いレアショート、すなわち励磁コイル２５３の隣接間あるいは層間の部分的短絡を防止することができる。これには、１０ｋＶ/ｍｍ以上、好ましくは２０ｋＶ/ｍｍ以上の絶縁破壊電圧を有する粘着剤を粘着剤層２９０，２９１に用いるのが効果的である。
【０１０１】
また、粘着剤層２９０，２９１の厚さは、５０μｍから２００μｍであることが好ましい。このような厚さの粘着剤層２９０，２９１は、支持フレーム２５１に巻回されたコイル線材２５３ａの巻きほぐれがなく磁気的な結合のよい励磁コイル２５３を形成することができる。すなわち、粘着剤層２９０，２９１の厚さが５０μｍ未満であると、その粘着力が不足してコイル支持面２５１ａに巻き付けたコイル線材２５３ａが巻きほぐれやすくなる。また、粘着剤層２９０，２０１の厚さが２００μｍを超えると、コイル線材２５３ａ同士の密着性が低下して磁気的な結合が悪くなる。粘着剤層２９０，２９１の厚さが上記範囲で構成される場合には、粘着剤層２９０，２９１の絶縁破壊電圧が１０ｋＶ以上となるので、励磁コイル２５３のレアショートの発生を防止することができる。
【０１０２】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係る電磁誘導加熱装置のコイル支持体の構成を示す概略断面図である。
【０１０３】
電磁誘導加熱装置２５０は、前述したように、支持フレーム２５１にコイル線材２５３ａを巻き付ける際に、コイル線材２５３ａが図４の矢印方向に滑りやすい。
【０１０４】
そこで、本実施の形態２に係る電磁誘導加熱装置２５０においては、図８に示すように、コイル支持体としての支持フレーム２５１の、励磁コイル２５３の巻き付け中心側（図の上方側）のコイル支持面２５１ａの端部に凸部２５１ｂを形成している。
【０１０５】
この電磁誘導加熱装置２５０によれば、コイル支持面２５１ａの端部に形成された凸部２５１ｂにより、支持フレーム２５１に巻回されるコイル線材２５３ａの滑りが防止されるので、コイル線材２５３ａをより容易かつ密着させてコイル支持面２５１ａに巻き付けることができる。
【０１０６】
なお、凸部２５１ｂは、支持フレーム２５１の長手方向に沿って、連続して突出した形状あるいは所定の間隔をおいて突出した形状のいずれであってもよい。
【０１０７】
また、本実施の形態２に係る電磁誘導加熱装置２５０は、前述した粘着剤層２９０，２９１を設けなくても凸部２５１ｂによりコイル線材２５３ａの滑りを防止することができるが、コイル線材２５３ａの型くずれや巻きほぐれを防止するために粘着剤層２９０，２９１を設けることが望ましい。
【０１０８】
さらに、凸部２５１ｂは、支持フレーム２５１に別部材として取り付けても良いが、低コスト化の観点から支持フレーム２５１と一体に形成することが望ましい。
【０１０９】
（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３に係る電磁誘導加熱装置のコイル支持体の構成を示す概略断面図である。
【０１１０】
本実施の形態３に係る電磁誘導加熱装置２５０は、図９に示すように、実施の形態１に係る電磁誘導加熱装置２５０の支持フレーム２５１のコイル支持面２５１ａ（図４参照）に、コイル線材２５３ａが嵌合する波状の嵌合溝２５１ｃを形成したものである。
【０１１１】
この電磁誘導加熱装置２５０によれば、前述のコイル支持面２５１ａにコイル線材２５３ａを巻き付ける際に、このコイル支持面２５１ａに形成された嵌合溝２５１ｃにコイル線材２５３ａが嵌合する。そして、この嵌合溝２５１ｃへのコイル線材２５３ａの嵌合により、支持フレーム２５１に巻回されるコイル線材２５３ａの滑りが防止される。
【０１１２】
従って、この電磁誘導加熱装置２５０においては、コイル線材２５３ａをより容易に前述のコイル支持面２５１ａに巻き付けることができる。
【０１１３】
なお、嵌合溝２５１ｃは、支持フレーム２５１の長手方向に沿って、連続して突出した形状あるいは所定の間隔をおいて突出した形状のいずれであってもよい。
【０１１４】
また、本実施の形態３に係る電磁誘導加熱装置２５０は、前述した粘着剤層２９０，２９１を設けなくてもコイル線材２５３ａの滑りを嵌合溝２５１ｃにより防止することができるが、コイル線材２５３ａの型くずれや巻きほぐれを防止するために粘着剤層２９０，２９１を設けることが望ましい。
【０１１５】
さらに、嵌合溝２５１ｃは、支持フレーム２５１に別部材として取り付けても良いが、低コスト化の観点から支持フレーム２５１と一体に形成することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明に係る電磁誘導加熱装置は、コイル支持体のコイル支持面に型くずれを起こさないようにかつ手間や時間をかけずにコイル線材を直接巻き付けることができるので、ファクシミリ及びプリンタ等の画像形成装置における定着装置の電磁誘導加熱装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電磁誘導加熱装置を定着装置の像加熱装置として用いた画像形成装置の構成を示す概略断面図
【図２】本実施の形態１に係る電磁誘導加熱装置を用いた定着装置の構成を示す概略断面図
【図３】本発明の実施の形態１に係る電磁誘導加熱装置の構成を示す斜視図
【図４】本発明の実施の形態１に係る電磁誘導加熱装置のコイル支持体としての支持フレームに励磁コイルを巻回する方法を説明するための概略断面図
【図５】本発明の実施の形態１に係る電磁誘導加熱装置の支持フレームに巻回された下層のコイル線材上に上層のコイル線材を巻き付ける方法を説明するための概略断面図
【図６】前記コイル線材として用いられるリッツ線の一部を示す概略斜視図
【図７】前記リッツ線の素線の構成を示す概略断面図
【図８】本発明の実施の形態２に係る電磁誘導加熱装置のコイル支持体の構成を示す概略断面図
【図９】本発明の実施の形態３に係る電磁誘導加熱装置のコイル支持体の構成を示す概略断面図
【符号の説明】
【０１１８】
１００  画像形成装置
１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ  感光体ドラム
１３０  露光装置
１４０Ｙ，１４０Ｍ，１４０Ｃ，１４０Ｋ  現像器
１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０Ｋ  転写器
１６０Ｙ，１６０Ｍ，１６０Ｃ，１６０Ｋ  クリーニング装置
１７０  中間転写ベルト
２００  定着装置
２１０  定着ローラ
２２０  発熱ローラ
２３０  定着ベルト
２４０  加圧ローラ
２５０  電磁誘導加熱装置
２５１  支持フレーム
２５１ａ  コイル支持面
２５１ｂ  凸部
２５１ｃ  嵌合溝
２５３  励磁コイル
２５３ａ  コイル線材
２７０  温度検出器
２９０，２９１  粘着剤層
３００  ハーネス
６００  リッツ線
６０１  素線
６０１ａ  導電線
６０１ｂ  絶縁被膜
６０１ｃ  融着被膜
Ｎ  定着ニップ部
Ｐ  記録紙
【図１】
2005276692.tif 000003
【図２】
2005276692.tif 000004
【図３】
2005276692.tif 000005
【図４】
2005276692.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005276692.tif 000008
【図７】
2005276692.tif 000009
【図８】
2005276692.tif 000010
【図９】
2005276692.tif 000011