(57)【要約】    【課題】      励磁コイルに給電するハーネス部の抵抗によるハーネス部損失を抑制すること。    【解決手段】  記録紙Ｐ上の未定着画像を加熱する定着ベルト２３０と、定着ベルト２３０を電磁誘導加熱する誘導加熱装置２５０と、誘導加熱装置２５０の励磁コイル２５３に電力を給電するインバータ回路４００と、励磁コイル２５３とインバータ回路４００とを電気的に接続するハーネス３００と、を備える。ハーネス３００は、導線を絶縁体で被覆した数十本の素線３００ａを所定の太さに撚ったハーネス部抵抗が０．０１６Ω以下のリッツ線で構成する。  【選択図】      図４
2005258127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上の未定着画像を加熱する像加熱体と、前記像加熱体を電磁誘導加熱する誘導加熱手段と、前記誘導加熱手段の励磁コイルに電力を供給する給電回路と、前記励磁コイルと前記給電回路とを電気的に接続するハーネスと、を備え、前記ハーネスは、前記励磁コイルと同一材料を同一条件で用いた場合に較べて、給電時の電力損失が小さくなるように予め設定された導電線である、ことを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
前記ハーネスは、前記励磁コイルと同一材料の導電線であって、その断面積が前記励磁コイルに較べて大きく設定される、ことを特徴とする請求項１記載の像加熱装置。
【請求項３】
記録媒体上の未定着画像を加熱する像加熱体と、前記像加熱体を電磁誘導加熱する誘導加熱手段と、前記誘導加熱手段の励磁コイルに電力を供給する給電回路と、前記励磁コイルと前記給電回路とを電気的に接続するハーネスと、を備え、前記ハーネスは、前記励磁コイルと同一材料であって、その断面積が前記励磁コイルに較べて大きく設定された導電線である、ことを特徴とする像加熱装置。
【請求項４】
前記ハーネスの導電線はリッツ線であり、前記ハーネスのリッツ線の本数が前記励磁コイルのコイル部のリッツ線の素線の本数の２倍以上であることにより、前記ハーネスの導電線の断面積が前記励磁コイルに較べて大きく設定される、ことを特徴とする請求項２または３記載の像加熱装置。
【請求項５】
記録媒体上の未定着画像を加熱する像加熱体と、前記像加熱体を電磁誘導加熱する誘導加熱手段と、前記誘導加熱手段の励磁コイルに電力を給電する給電回路と、前記励磁コイルと前記給電回路とを電気的に接続するハーネスと、を備え、前記ハーネスは、ハーネス部抵抗が０．０１６Ω以下の導電線からなる、ことを特徴とする像加熱装置。
【請求項６】
記録媒体上の未定着画像を加熱する像加熱体と、前記像加熱体を電磁誘導加熱する誘導加熱手段と、前記誘導加熱手段の励磁コイルに電力を給電する給電回路と、前記励磁コイルと前記給電回路とを接続するハーネスと、を備え、前記ハーネスとして、ハーネス部長さ０．６ｍ以下、ハーネス部断面積１．４１×１０−６以上、導電線を用いる、ことを特徴とする像加熱装置。
【請求項７】
前記導電線は、リッツ線である、ことを特徴とする請求項４または５記載の像加熱装置。
【請求項８】
前記ハーネスのリッツ線の本数は、前記励磁コイルのコイル部のリッツ線の素線の本数の２倍以上である、ことを特徴とする請求項７記載の像加熱装置。
【請求項９】
前記ハーネスは、複数本の素線を撚って形成した１本のリッツ線を、さらに複数本撚って形成されている、ことを特徴とする請求項７記載の像加熱装置。
【請求項１０】
記録媒体上の未定着画像を加熱する像加熱体と、前記像加熱体を電磁誘導加熱する誘導加熱手段と、前記誘導加熱手段の励磁コイルに電力を給電する給電回路と、前記励磁コイルと前記給電回路とを電気的に接続するハーネスと、を備えた像加熱手段を有し、前記像加熱手段として、請求項１から請求項９のいずれかに記載の像加熱装置を用いる、ことを特徴とする定着装置。
【請求項１１】
記録媒体上に未定着画像を形成する画像形成手段と、記録媒体上の未定着画像を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１０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、記録媒体上の未定着画像を加熱する電磁誘導加熱方式の像加熱装置に関し、特に電子写真方式あるいは静電記録方式の複写機、ファクシミリ及びプリンタ等の画像形成装置の定着装置に用いて有用な像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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定着する像加熱体の加熱手段として、電磁誘導加熱（ＩＨ；induction heating）方式の像加熱装置を用いたものが知られている。
【０００３】
このＩＨ方式の像加熱装置は、磁界生成手段で生成した磁界を前記像加熱体に作用させて前記像加熱体に渦電流を発生させ、この渦電流によりジュール発熱した像加熱体により記録媒体上の未定着画像を加熱定着している。
【０００４】
ＩＨ方式の像加熱装置は、前記像加熱体を加熱する加熱手段の熱源としてハロゲンランプを用いた像加熱装置と比較して発熱効率が高くウオームアップ時間を短縮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像加熱装置は、像加熱体の熱容量が小さいので像加熱体を短時間で発熱させることができ、始動時の立ち上がり応答性を著しく向上させることができる。
【０００５】
このＩＨ方式の像加熱装置の磁界生成手段は、フェライトやパーマロイなどからなるコア、前記像加熱体に沿って巻回された励磁コイル及び前記励磁コイルに高周波電流を供給するパワーサプライユニットなどで構成されている。前記パワーサプライユニットは、電源回路及び前記励磁コイルに電力を供給する給電回路としてのインバータ回路などで構成されている。
【０００６】
ところで、前記パワーサプライユニットは、過熱による誤動作を回避するために、通常、冷却ファン等で冷却しかつ熱源からできるだけ離れた部位に配置することが求められる。
【０００７】
一方、前記像加熱体は、前記冷却ファンの冷気などによって加熱温度が不安定になったりウオームアップ時間が長くなったりしないように外気の影響を受け難い部位に配置することが求められる。なお、前記像加熱体は、画像形成の最終行程である画像定着を行うため、必然的に記録媒体の排紙口の近傍に配置されることとなる。
【０００８】
そこで、この種の像加熱装置では、一般に、前記パワーサプライユニットを前記像加熱体からできるだけ離れた部位に配置し、前記インバータ回路から前記励磁コイルに対してハーネス（給電線）を介して給電するようにしている（例えば、特許文献１など参照）。
【特許文献１】特開２００３−３４７０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、前記従来の像加熱装置においては、そのウオームアップ時間が予め設定した諸条件から想定される時間よりも長くかかってしまうという問題が生じた。
【００１０】
そこで、このような問題が生じる原因について調べたところ、前記励磁コイルと前記インバータ回路とを電気的に接続しているハーネス（給電線）部に原因があることが判った。
【００１１】
すなわち、この種の像加熱装置では、前述したように、前記パワーサプライユニットを前記像加熱体からできるだけ離れた部位に配置するようにしているため、その励磁コイルに給電するハーネス部が長くなる。
【００１２】
また、従来の像加熱装置においては、前記ハーネス部として、前記励磁コイルのコイル部のリッツ線をそのまま延長しているため前記コイル部のリッツ線と同一のリッツ線が用いられている。この励磁コイルのコイル部のリッツ線としては、通常、その巻回数を多くするために、素線の本数が４０本程度の細いものを使用している。
【００１３】
しかしながら、このように素線の本数を少なくして細くしたリッツ線は、その長さに比例して抵抗が増大し、その給電時における電力損失が大きくなる。このようなリッツ線の損失は、前記像加熱体の加熱効率を低下させる原因となる。
【００１４】
こうしたことから、前記リッツ線を前記ハーネス部として用いた像加熱装置では、そのウオームアップ時間が予め設定した諸条件から想定される時間よりも長くかかってしまうという問題を生じていた。
【００１５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、励磁コイルに給電するハーネス部の抵抗によるハーネス部損失を抑制することができる像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】
【００１６】
かかる課題を解決するため、請求項１記載の像加熱装置は、記録媒体上の未定着画像を加熱する像加熱体と、前記像加熱体を電磁誘導加熱する誘導加熱手段と、前記誘導加熱手段の励磁コイルに電力を供給する給電回路と、前記励磁コイルと前記給電回路とを電気的に接続するハーネスと、を備え、前記ハーネスは、前記励磁コイルと同一材料を同一条件で用いた場合に較べて、給電時の電力損失が小さくなるように予め設定された導電線である構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、前記ハーネスのハーネス部損失（電力損失）を抑制することができる。
【００１８】
請求項２記載の像加熱装置は、請求項１記載の発明において、前記ハーネスは、前記励磁コイルと同一材料の導電線であって、その断面積が前記励磁コイルに較べて大きく設定される構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、前記ハーネスのハーネス部抵抗が小さくなるので、前記ハーネスのハーネス部損失（電力損失）を抑制することができる。
【００２０】
請求項３記載の像加熱装置は、記録媒体上の未定着画像を加熱する像加熱体と、前記像加熱体を電磁誘導加熱する誘導加熱手段と、前記誘導加熱手段の励磁コイルに電力を供給する給電回路と、前記励磁コイルと前記給電回路とを電気的に接続するハーネスと、を備え、前記ハーネスは、前記励磁コイルと同一材料であって、その断面積が前記励磁コイルに較べて大きく設定された導電線である構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、前記ハーネスのハーネス部抵抗が小さくなり前記ハーネスのハーネス部損失（電力損失）を抑制することができる。
【００２２】
請求項４記載の像加熱装置は、請求項２または３記載の発明において、前記ハーネスの導電線はリッツ線であり、前記ハーネスのリッツ線の本数が前記励磁コイルのコイル部のリッツ線の素線の本数の２倍以上であることにより、前記ハーネスの導電線の断面積が前記励磁コイルに較べて大きく設定される構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、請求項２または３記載の発明の効果と同等の効果を得られる。
【００２４】
請求項５記載の像加熱装置は、記録媒体上の未定着画像を加熱する像加熱体と、前記像加熱体を電磁誘導加熱する誘導加熱手段と、前記誘導加熱手段の励磁コイルに電力を供給する給電回路と、前記励磁コイルと前記給電回路とを電気的に接続するハーネスと、を備え、前記ハーネスは、ハーネス部抵抗が０．０１６Ω以下の導電線からなる構成を採る。
【００２５】
この構成によれば、前記ハーネスのハーネス部抵抗が０．０１６Ω以下であるので、前記ハーネスのハーネス部損失（電力損失）を抑制することができる。
【００２６】
請求項６記載の像加熱装置は、記録媒体上の未定着画像を加熱する像加熱体と、前記像加熱体を電磁誘導加熱する誘導加熱手段と、前記誘導加熱手段の励磁コイルに電力を供給する給電回路と、前記励磁コイルと前記給電回路とを接続するハーネスと、を備え、前記ハーネスとして、ハーネス部長さ０．６ｍ以下、ハーネス部断面積１．４１×１０−６以上の導電線を用いる構成を採る。
【００２７】
この構成によれば、前記ハーネスのハーネス部が所定条件に設定され、前記ハーネスのハーネス部損失（電力損失）を抑制することができる。特に、前記ハーネスとして、前記励磁コイルのコイル部のリッツ線と同一の、例えば、ハーネス部長さ０．６ｍ、ハーネス部断面積７．０７×１０−７、素線抵抗率１．８１×１０−８Ωｍのリッツ線を用いた場合には、ハーネス部抵抗が０．０３１Ωとなり前記ハーネス部損失が１６．５Ｗとなる。これに対し、この構成によれば、前記ハーネス部抵抗が０．００８Ω以下になり前記ハーネス部損失を４．１Ｗ以下に抑制することができる。従って、この構成によれば、前記ハーネスのハーネス部損失を１２．４Ｗ以上削減することができ、前記像加熱体の加熱効率を向上させることができる。
【００２８】
請求項７記載の像加熱装置は、請求項４または５記載の発明において、前記導電線は、リッツ線である構成を採る。
【００２９】
この構成においては、請求項４または５記載の発明の効果に加えて、前記導電線がリッツ線であるので、前記導電線を折り曲げやすく加工や配線を容易にできる。
【００３０】
請求項８記載の像加熱装置は、請求項７記載の発明において、前記ハーネスのリッツ線の本数は、前記励磁コイルのコイル部のリッツ線の素線の本数の２倍以上である構成を採る。
【００３１】
この構成によれば、請求項７記載の発明の効果と同等の、前記ハーネス部損失削減効果を得られる。
【００３２】
請求項９記載の像加熱装置は、請求項７記載の発明において、前記ハーネスは、複数本の素線を撚って形成した１本のリッツ線を、さらに複数本撚って形成されている構成を採る。
【００３３】
この構成によれば、請求項７記載の発明の効果に加えて、ノイズの発生を防止することができる。
【００３４】
請求項１０記載の定着装置は、記録媒体上の未定着画像を加熱する像加熱体と、前記像加熱体を電磁誘導加熱する誘導加熱手段と、前記誘導加熱手段の励磁コイルに電力を供給する給電回路と、前記励磁コイルと前記給電回路とを電気的に接続するハーネスと、を備えた像加熱手段を有し、前記像加熱手段として、請求項１から請求項９のいずれかに記載の像加熱装置を用いる構成を採る。
【００３５】
この構成によれば、前記像加熱手段として、請求項１から請求項９のいずれかに記載の像加熱装置を用いているので、前記像加熱体を効率よく加熱して前記記録媒体上の未定着画像を加熱定着することができる。
【００３６】
請求項１１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、記録媒体上の未定着画像を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１０記載の定着装置を用いる構成を採る。
【００３７】
この構成によれば、前記定着手段として請求項１０記載の定着装置を用いているので、前記像加熱体の加熱効率を向上させてウオームアップ時間を短縮することができ、かつ前記像加熱体が外気の影響を受けないように前記給電回路を前記像加熱装置から離れた位置に配置することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、励磁コイルと給電回路とを電気的に接続するハーネスのハーネス部抵抗によるハーネス部損失を抑制することができるので、像加熱体の加熱効率を向上させてウオームアップ時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明の第１の骨子は、像加熱体を電磁誘導加熱する励磁コイルと前記励磁コイルに電力を供給する給電回路とを電気的に接続するハーネスとして、前記励磁コイルと同一材料を同一条件で用いた場合に較べて、給電時に電力損失が小さくなるように予め設定された導電線を用いることである。
【００４０】
本発明の第２の骨子は、像加熱体を電磁誘導加熱する励磁コイルと前記励磁コイルに電力を供給する給電回路とを電気的に接続するハーネスとして、前記励磁コイルと同一材料であって、その断面積が前記励磁コイルに較べて大きく設定された導電線を用いることである。
【００４１】
本発明の第３の骨子は、像加熱体を電磁誘導加熱する励磁コイルと前記励磁コイルに電力を供給する給電回路とを電気的に接続するハーネスとして、ハーネス部抵抗が０．０１６Ω以下の導電線を用いることである。
【００４２】
本発明の第４の骨子は、像加熱体を電磁誘導加熱する励磁コイルと前記励磁コイルに電力を供給する給電回路とを電気的に接続するハーネスとして、ハーネス部長さ０．６ｍ以下、ハーネス部断面積１．４１×１０−６以上の導電線線を用いることである。
【００４３】
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。
【００４４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る像加熱装置を定着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、１パス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。
【００４５】
なお、本実施の形態１に係る像加熱装置は、図示のような１パス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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
画像形成ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫは、図示しない帯電器、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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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を通過する。記録紙Ｐには、前記転写ニップ部を通過する際に、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。
【００５７】
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、前記転写ニップ部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。
【００５８】
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、本発明の実施の形態１に係る像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。
【００５９】
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、誘導加熱手段としての誘導加熱装置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。
【００６０】
定着装置２００は、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。
【００６１】
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。また、前記加熱手段としては、ハロゲンランプなどを熱源とするものであってもよいことはいうまでもない。
【００６２】
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、その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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
次に、誘導加熱装置２５０の構成について説明する。図３は、誘導加熱装置２５０の構成を示す斜視図である。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に外周面に対向するように配置されている。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ガイド部材としての支持フレーム２５１が設けられている。
【００７６】
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。
【００７７】
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回路４００（図４参照）との接続を強制遮断する。
【００７８】
励磁コイル２５３は、表面が絶縁された素線を複数本撚って形成したリッツ線を支持フレーム２５１に沿って発熱ローラ２２０の軸方向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。
【００７９】
また、励磁コイル２５３は、図３及び図４に示すように、インバータ回路４００に、リッツ線からなる給電線としてのハーネス３００を介して電気的に接続されている。この励磁コイル２５３は、ハーネス３００を介してインバータ回路４００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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
従って、この定着装置２００においては、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。
【００８４】
また、支持フレーム２５１には、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。
【００８５】
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。
【００８６】
ところで、従来の像加熱装置においては、前述したように、誘導加熱装置２５０の励磁コイル２５３に給電するハーネス３００として、励磁コイル２５３のコイル部のリッツ線と同一のリッツ線を用いていた。このリッツ線は、例えば、図５に示すように、エナメル線などのように導線を絶縁体で被覆した数十本の素線３００ａを所定の太さに撚ったものである。
【００８７】
しかしながら、励磁コイル２５３のコイル部のリッツ線と同一のリッツ線をハーネス３００として用いた誘導加熱装置２５０においては、前述したように、このリッツ線の抵抗による電力損失で定着ベルト２３０の加熱効率が低下してしまうという問題があった。
【００８８】
そこで、本実施の形態１に係る像加熱装置を用いた定着装置２００においては、誘導加熱装置２５０の励磁コイル２５３に給電するハーネス３００として、ハーネス部抵抗が０．００８Ω以下となるように、リッツ線の各種パラメータの数値を規定するようにした。
【００８９】
図６は、本実施の形態１に係る像加熱装置の誘導加熱装置２５０で用いているハーネス３００と従来例のハーネスとの各種パラメータの比較図である。
【００９０】
図６に示すように、従来例のハーネス及び本実施例のハーネス３００は、ハーネス部長さ（２本分）が１．２ｍ、素線直径が１５０×１０−６ｍ、素線断面積１．７７×１０−８ｍ、素線抵抗率１．８１×１０−８Ωｍ、の素線３００ａをそれぞれ使用している。
【００９１】
また、従来例のハーネスは、４０本の素線を撚ったハーネス部断面積が７．０７×１０−７ｍｍ２のリッツ線で構成されている。これに対し、本実施例のハーネス３００は、１６０本の素線を撚ったハーネス部断面積が２．８３×１０−６ｍｍ２のリッツ線で構成されている。
【００９２】
また、従来例のハーネス及び本実施例のハーネス３００のハーネス実効電流値（１２００Ｗ出力時）は、２３．２Ａである。
【００９３】
このような構成の従来例のハーネスは、ハーネス部抵抗が０．０３１Ωとなり、ハーネス部損失が１６．５Ｗであった。これに対し、本実施例のハーネス３００は、ハーネス部抵抗が０．００８Ωとなり、ハーネス部損失を４．１Ｗに抑制することができた。
【００９４】
この結果、本実施例のハーネス３００を用いた定着装置２００では、９．０％のウオームアップ時間低減効果を得ることができた。
【００９５】
また、本実施の形態１に係る像加熱装置の誘導加熱装置２５０で用いるハーネス３００としては、複数本の素線３００ａを撚って形成した１本のリッツ線を、さらに複数本撚って形成した構成とすることが好ましい。すなわち、このような構成のハーネス３００は、ノイズの発生を防止することができる。
【００９６】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る像加熱装置について説明する。なお、本実施の形態２に係る像加熱装置は、前述したハーネス３００の各種パラメータの数値を除いて、前述した実施の形態１に係る像加熱装置の構成と同一である。そこで、ここでは、主に、本実施の形態２に係る像加熱装置の誘導加熱装置で用いるハーネスの各種パラメータについて説明することとする。
【００９７】
本実施の形態２に係る像加熱装置の誘導加熱装置で用いるハーネスの各種パラメータの数値は、以下のとおりである。
（１）ハーネス部長さ（２本分）：１．２ｍ
（２）素線直径：１５０×１０−６ｍ
（３）素線断面積：１．７７×１０−８ｍ２
（４）素線本数：８０本
（５）ハーネス断面積：１．４１×１０−６ｍｍ２
（６）素線抵抗率：１．８１×１０−８Ωｍ
【００９８】
本実施の形態２に係る像加熱装置の誘導加熱装置で用いるハーネスの実効電流値は、２３．２Ａである。
【００９９】
本実施の形態２に係る像加熱装置のハーネスによれば、ハーネス部抵抗が０．０１５Ωとなり、ハーネス部損失を８．３Ｗに抑制することができた。
【０１００】
この結果、このハーネスを用いた定着装置では、ウォームアップ時間が１４．６ｓｅｃとなり、５．８％のウオームアップ時間低減効果を得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明に係る像加熱装置は、励磁コイルと給電回路とを電気的に接続するハーネスのハーネス部抵抗によるハーネス部損失を抑制す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の定着装置の像加熱装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る像加熱装置を定着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】前記定着装置の構成を示す概略断面図
【図３】前記定着装置の誘導加熱装置の構成を示す斜視図
【図４】前記誘導加熱装置の励磁コイルとインバータ回路との接続図
【図５】前記励磁コイルとインバータ回路とを接続するハーネスの部分斜視図
【図６】本発明の実施の形態１に係る像加熱装置の誘導加熱装置で用いているハーネスと従来例のハーネスとの各種パラメータの比較図
【符号の説明】
【０１０３】
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  誘導加熱装置
２５３  励磁コイル
２７０  温度検出器
３００  ハーネス
３００ａ  素線
４００  インバータ回路
Ｎ  定着ニップ部
Ｐ  記録紙
【図１】
2005258127.tif 000003
【図２】
2005258127.tif 000004
【図３】
2005258127.tif 000005
【図４】
2005258127.tif 000006
【図５】
2005258127.tif 000007
【図６】
2005258127.tif 000008