JP2000268952A - Heating device and image forming device - Google Patents

Heating device and image forming device

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JP2000268952A
JP2000268952A JP11070900A JP7090099A JP2000268952A JP 2000268952 A JP2000268952 A JP 2000268952A JP 11070900 A JP11070900 A JP 11070900A JP 7090099 A JP7090099 A JP 7090099A JP 2000268952 A JP2000268952 A JP 2000268952A
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toner image
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Motofumi Baba
基文 馬場
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康博 上原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently heat a toner image and prevent use of a large capacity of alternating magnetic field generating source, and the generation of a leakage magnetic flux in a heating device for heating the toner image on a carrying body having a thin film-like heat generating layer by electromagnetic induction action, and providing an image forming device. SOLUTION: An exciting coil 2 comprising a first coil 2a and a second coil 2b arranged so as to face each other on both sides of a carrying body 1 having a heat generating layer 12 on the inside is installed. The heat generating layer 12 made of a low electric-conductivity material is formed in a thin layer. The exciting coil 2 is pair coil connected by coupling magnetically adding the operations of the first coil 2a and the second coil 2b, and a power source device 3 for applying AC voltage is connected to the exciting coil 2. A magnetic flux being excited with the exciting coil 2 forms a loop passing through the heat generating layer 12, and the heat generating layer 12 is efficiently heated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、搬送体上に担持さ
れる被加熱体を加熱する加熱装置、及び該加熱装置が用
いられる電子写真方式の画像形成装置に係り、より具体
的には、導電性材料からなる発熱層を用いて被加熱体を
電磁誘導加熱方式により加熱する加熱装置、及び該加熱
装置をトナー像の転写定着装置に適用する画像形成装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating device for heating an object to be heated carried on a carrier, and an electrophotographic image forming apparatus using the heating device. The present invention relates to a heating device for heating an object to be heated by an electromagnetic induction heating method using a heating layer made of a conductive material, and an image forming apparatus in which the heating device is applied to a toner image transfer fixing device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、複写機、プリンターなどに代
表される画像形成装置では、未定着トナー像を記録材に
定着させるための加熱定着装置が用いられている。この
加熱定着装置は、例えばハロゲンランプを用いた熱ロー
ラー方式が主流であり、他には、加熱源として帯状のヒ
ーターをエンドレスフィルム内面に接触させて定着を行
うSURF方式などがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine and a printer, a heat fixing device for fixing an unfixed toner image on a recording material has been used. The mainstream of the heat fixing device is, for example, a heat roller system using a halogen lamp. In addition, there is a SURF system in which a belt-shaped heater as a heating source is brought into contact with the inner surface of the endless film to perform fixing.

【0003】熱ローラー方式の加熱装置は、ハロゲンラ
ンプ等の熱源により加熱され、所定の温度に温度調節さ
れたヒートロールと、これに圧接されたプレッシャーロ
ールとの回転ロール対を基本構成とするものである。そ
して、両ロールの圧接ニップ部に記録材を導入して挟持
搬送させることで、ヒートロールの熱により記録材の未
定着トナー像を加熱定着させるものである。またSUR
F方式は、帯状のヒーターをエンドレスフィルム内面に
接触させ、その熱によりトナー像を記録材に加熱定着さ
せるものである。
[0003] The heating device of the heating roller type is basically composed of a rotating roll pair consisting of a heating roll heated by a heat source such as a halogen lamp and adjusted to a predetermined temperature, and a pressure roll pressed against the heating roll. It is. Then, the recording material is introduced into the press-contact nip portion of the two rolls and is nipped and conveyed, so that the unfixed toner image on the recording material is heated and fixed by the heat of the heat roll. Also SUR
In the F system, a belt-shaped heater is brought into contact with the inner surface of an endless film, and the heat is used to heat and fix a toner image on a recording material.

【0004】また、中間転写体から記録材にトナー像を
転写する際に、トナー像を加熱して転写と定着とを同時
に行う画像形成装置が用いられている。この画像形成装
置は、離型性を有する中間転写体に像担持体上のトナー
像を一次転写し、この中間転写体上のトナー像を加熱・
加圧手段により記録材上に溶融して二次転写と同時に定
着させるものである。この加圧・ 加熱手段としては、例
えば中間転写体を介して圧接される加熱ロール及び加圧
ロールが知られており、両者の圧接部で加熱ロールによ
り中間転写体上のトナーを溶融するとともに記録材に浸
透させ、この記録材を中間転写体の離型効果を利用して
該中間転写体から剥離するものである。このように転写
と定着とを同時に行う画像形成装置は、例えば、特開平
2−106774号公報、特公昭64−1027号公
報、特開昭57−163264号公報、特開昭50−1
07936号公報、特開昭49−78559号公報など
に記載されている。
Further, when transferring a toner image from an intermediate transfer member to a recording material, an image forming apparatus is used in which the toner image is heated to simultaneously perform transfer and fixing. The image forming apparatus primarily transfers a toner image on an image carrier to an intermediate transfer member having releasability, and heats and transfers the toner image on the intermediate transfer member.
The toner is melted on the recording material by a pressing means and is fixed simultaneously with the secondary transfer. As the pressurizing / heating means, for example, a heating roll and a pressurizing roll which are pressed through an intermediate transfer body are known. The recording material is separated from the intermediate transfer member by utilizing the releasing effect of the intermediate transfer member. Such an image forming apparatus that simultaneously performs transfer and fixing is disclosed in, for example, JP-A-2-106774, JP-B-64-1027, JP-A-57-163264, and JP-A-50-1.
No. 07936, JP-A-49-78559 and the like.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の装置では、以下に示すような問題点があ
る。加熱源としてハロゲンランプを用いる場合は、放射
加熱方式であり、未定着トナー像等の被加熱体までの熱
伝達の効率が低く、熱損失が大きい。また被加熱体を直
接加熱するものではないので、被加熱体に所定の熱量を
付与するまでに時間がかかるといった問題を有してい
る。また帯状ヒーター等を用いる場合は、上記問題点は
解決されるが、被加熱体に加圧接触させてヒーター自体
を発熱させ、この熱を被加熱体に熱伝導させるので、駆
動トルクが大きく、小型機にしか適用できないといった
欠点を有する。
However, the above-mentioned conventional apparatus has the following problems. When a halogen lamp is used as a heating source, a radiant heating method is used, and the efficiency of heat transfer to an object to be heated such as an unfixed toner image is low, and the heat loss is large. Further, since the object to be heated is not directly heated, there is a problem that it takes time to apply a predetermined amount of heat to the object to be heated. When a belt-shaped heater or the like is used, the above problem is solved.However, since the heater itself generates heat by being brought into pressure contact with the object to be heated, and this heat is conducted to the object to be heated, the driving torque is large, It has the disadvantage that it can only be applied to small machines.

【0006】画像形成装置の加熱装置として、上記の転
写と定着を同時に行う中間転写方式の加熱装置がある
が、加熱ロールに熱を与えて被加熱体である中間転写体
に熱伝導する方式をとっており、中間転写体全体を加熱
するために熱的な損失は大きい。
As a heating device of an image forming apparatus, there is an intermediate transfer type heating device for simultaneously performing the above-mentioned transfer and fixing. However, a method of applying heat to a heating roll to conduct heat to an intermediate transfer body which is a body to be heated. As a result, the entire intermediate transfer member is heated, so that the heat loss is large.

【0007】これを解決する加熱手段として電磁誘導加
熱方式の加熱装置が提案されている。この加熱装置は、
導電性材料からなる発熱層を形成した加熱部材の上に被
加熱体を載置し、この被加熱体の表面と非接触に励磁コ
イルを配置して交番磁界を作用させる。そして、この交
番磁界により発熱層に渦電流を生じさせ、電磁誘導によ
る発熱層の自己発熱により被加熱体を加熱するものであ
る。このような電磁誘導加熱方式を用いた加熱装置は、
非接触の加熱手段であるため、熱効率を損なう介在物を
少なくし、被加熱体に直接的に熱を付与できるという利
点がある。また、被加熱体の必要なところだけを加熱で
きるので熱効率が高い。
As a heating means for solving this problem, a heating device of an electromagnetic induction heating system has been proposed. This heating device
An object to be heated is placed on a heating member on which a heating layer made of a conductive material is formed, and an exciting coil is arranged in a non-contact manner with the surface of the object to be heated to apply an alternating magnetic field. An eddy current is generated in the heat generating layer by the alternating magnetic field, and the object to be heated is heated by self-heating of the heat generating layer by electromagnetic induction. A heating device using such an electromagnetic induction heating method,
Since it is a non-contact heating means, there is an advantage that inclusions that impair thermal efficiency are reduced and heat can be directly applied to the object to be heated. In addition, since only a necessary portion of the object to be heated can be heated, the thermal efficiency is high.

【0008】しかし、このような電磁誘導方式の加熱装
置は、加熱部周辺に配置される交番磁場発生源の励磁コ
イルが大型となるといった問題や、励磁コイルの近傍に
配置された発熱体によって決定される交流回路の力率が
低く、駆動電源が大容量化するという欠点がある。ま
た、電磁誘導加熱方式で加熱を行う場合、交番磁場発生
源から漏れた磁界が他の金属部等を加熱したり、人体に
悪影響を及ぼすなどの弊害が生じる可能性がある。この
ため、漏洩磁束の回収を十分に行わなければならず、加
熱部周辺が大型化するといった問題となる。
However, such an electromagnetic induction type heating device is determined by the problem that the size of the excitation coil of the alternating magnetic field generation source arranged around the heating section becomes large and the heating element arranged near the excitation coil. However, there is a disadvantage that the power factor of the AC circuit to be used is low, and the drive power supply has a large capacity. In addition, when heating is performed by the electromagnetic induction heating method, there is a possibility that a magnetic field leaking from an alternating magnetic field generation source may cause other problems such as heating other metal parts and the like, and adversely affecting the human body. For this reason, it is necessary to sufficiently collect the leakage magnetic flux, and there is a problem that the area around the heating unit becomes large.

【0009】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的は、電磁誘導作用によって
発熱する発熱層を有する搬送体を効率的に加熱すること
ができるとともに、励磁コイルを含む交流回路の高い力
率の設定を可能とし、発熱部周辺の交番磁場発生源の大
型化や漏洩磁束の発生を防止することができる加熱装置
を提供することである。さらに、この加熱装置を用いる
ことによって、トナー像担持搬送体上の未定着トナー像
を記録材に確実に転写定着することができるとともに、
限られた電力で高速プリントが可能な画像形成装置を提
供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to efficiently heat a carrier having a heat generating layer that generates heat by electromagnetic induction, and to excite the carrier. An object of the present invention is to provide a heating device that enables a high power factor of an AC circuit including a coil to be set, and prevents an alternating magnetic field generation source in the vicinity of a heat generating portion from being enlarged and generating leakage magnetic flux. Further, by using this heating device, it is possible to reliably transfer and fix the unfixed toner image on the toner image carrying and transporting member to the recording material,
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of performing high-speed printing with limited power.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1に記載の発明は、 導電性材料からなる
薄層状の発熱層を有し、該発熱層と平行な方向に移動す
る搬送体と、 該搬送体の両側の互いに対向する位置に
設けられた第1の励磁コイル及び第2の励磁コイルと、
該第1の励磁コイルと第2の励磁コイルとに交流電圧
を印加する電源装置とを有し、 前記第1の励磁コイ
ルと第2の励磁コイルとは、 磁気的に和動接続結合さ
れ、これらの励磁コイルによって励起される磁束が、前
記発熱層を貫通するように設定されていることを特徴と
する加熱装置を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 has a thin heating layer made of a conductive material and moves in a direction parallel to the heating layer. A first excitation coil and a second excitation coil provided at opposite positions on both sides of the carrier;
A power supply device for applying an AC voltage to the first excitation coil and the second excitation coil, wherein the first excitation coil and the second excitation coil are magnetically coupled in a harmonic connection; A heating device is provided in which a magnetic flux excited by these exciting coils is set so as to penetrate the heating layer.

【0011】このような加熱装置では、搬送体の両側に
設けられた第1の励磁コイルと第2の励磁コイルとが磁
気的に和動接続結合されているので、これらの励磁コイ
ルによる磁束は薄層状の発熱層を容易に貫通する。これ
により、発熱層には渦電流が誘導され、発熱する。そし
て、発熱層は薄層状となっているので、短い時間で温度
が上昇し、二つの励磁コイル間を通過する間に充分に加
熱される。また、上記のように発熱層の両側に励磁コイ
ルを設け、磁束を貫通させると、発熱層の片側のみに励
磁コイルを設けた場合に比べ、コイルの体積(コイル巻
線の断面積×コイルの巻線長)が同じであると、力率が
向上し、有効に発熱層を加熱することが可能となる。
[0011] In such a heating device, the first excitation coil and the second excitation coil provided on both sides of the carrier are magnetically harmonically connected and coupled, so that the magnetic flux generated by these excitation coils is reduced. It easily penetrates through the thin heating layer. As a result, an eddy current is induced in the heat generating layer to generate heat. Then, since the heat generating layer has a thin layer shape, the temperature rises in a short time and is sufficiently heated while passing between the two exciting coils. Further, as described above, when the exciting coils are provided on both sides of the heat generating layer and the magnetic flux penetrates, the volume of the coil (the cross-sectional area of the coil winding × the coil area) is smaller than when the exciting coil is provided only on one side of the heat generating layer. When the winding length is the same, the power factor is improved, and the heating layer can be effectively heated.

【0012】特に、磁性材料からなる部材によって図1
1(a)又は図11(b)に示すように、磁束をループ
状に誘導し、周面に拡がらないようにすることによっ
て、より効率のよい加熱が可能となる。
In particular, FIG.
As shown in FIG. 1 (a) or FIG. 11 (b), by guiding the magnetic flux in a loop shape so as not to spread on the peripheral surface, more efficient heating becomes possible.

【0013】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の加熱装置において、 前記発熱層は、銅、銀、アルミ
ニウム又はこれらと同等以下の電気抵抗率を有する、非
磁性の材料からなるものであり、 この発熱層の層厚
が、0.1μm以上で20μm以下であるものとする。
According to a second aspect of the present invention, in the heating apparatus according to the first aspect, the heat generating layer is made of copper, silver, aluminum, or a nonmagnetic material having an electric resistivity equal to or less than these. It is assumed that the thickness of the heat generating layer is 0.1 μm or more and 20 μm or less.

【0014】上記銅、銀、アルミニウムと同様以下の抵
抗率を有する非磁性の材料とは、上記三種の金属の他、
これらを含む合金又はこれら以外の金属の合金等を含む
ものである。抵抗率は、上記三種の金属のうち最も抵抗
率が大きいアルミニウム(抵抗率:2.66×10-8Ω
・m)とほぼ同じか、これより小さい値の材料が該当す
る。
A non-magnetic material having the following resistivity similar to the above-mentioned copper, silver and aluminum includes the above three metals and
Alloys containing these or alloys of metals other than these are included. Aluminum has the largest resistivity among the above three metals (resistivity: 2.66 × 10 −8 Ω).
・ Material having a value almost the same as or smaller than m) is applicable.

【0015】このような加熱装置では、発熱層の厚さが
0.1μmから20μmと薄いものであり、熱容量が小
さいので極めて短い時間に高温まで加熱することができ
る。また、急速に冷却することもできる。
In such a heating device, the thickness of the heat generating layer is as thin as 0.1 μm to 20 μm, and the heat capacity is small, so that it can be heated to a high temperature in a very short time. Also, it can be cooled rapidly.

【0016】また、一般に電磁誘導加熱を行うときの発
熱層は磁性材料が望ましいとされているが、上記のよう
に発熱層の厚さを小さくした場合には、電気抵抗が大き
くなって渦電流の量が低下し、有効に加熱することが難
しくなる。これに対し、一般的な磁性材料である鉄、ニ
ッケル等より抵抗率の小さい材料の方が有効に発熱させ
ることができる。本発明はこのような新たな事実を見出
すことによってなされたものであり、発熱層を薄くして
急速な加熱・冷却を行うとともに効率のよい加熱を行う
ものである。
It is generally considered that a magnetic material is desirable for the heat generating layer when performing electromagnetic induction heating. However, when the thickness of the heat generating layer is reduced as described above, the electric resistance increases and the eddy current increases. And the effective heating becomes difficult. On the other hand, a material having a lower resistivity than a general magnetic material such as iron or nickel can generate heat more effectively. The present invention has been made by finding such a new fact, and is intended to perform heating and cooling quickly and efficiently with a thin heating layer.

【0017】さらに、発熱層として非磁性材料を用いる
ことにより、次式で示される表皮厚さδが大きくなり、
実際の発熱層をこの表皮厚さよりも充分に小さなものと
することができる。そして、発熱層の厚さが表皮厚さよ
りも充分に薄くなっていることにより、磁束が容易に発
熱層を貫通し、効率の良い加熱が行われる。 表皮厚さδ=√(2/μσω)=√(2ρ/μω)=5
03√(ρ/fμr ) μ:透磁率(H/m) σ:導電率(1/Ω・m) ω:角振動数(=2πf)(1/sec) f:周波数(Hz) ρ:抵抗率(Ω・m) μr :比透磁率(=μ/μ0 ) μ0 :真空の透磁率(=4π×10-7H/m)
Further, by using a non-magnetic material as the heat generating layer, the skin thickness δ represented by the following equation increases,
The actual heating layer can be made much smaller than this skin thickness. And since the thickness of the heat generating layer is sufficiently smaller than the skin thickness, magnetic flux easily penetrates the heat generating layer, and efficient heating is performed. Skin thickness δ = √ (2 / μσω) = √ (2ρ / μω) = 5
03√ (ρ / fμ r ) μ: magnetic permeability (H / m) σ: conductivity (1 / Ω · m) ω: angular frequency (= 2πf) (1 / sec) f: frequency (Hz) ρ: Resistance (Ω · m) μ r : relative magnetic permeability (= μ / μ 0 ) μ 0 : magnetic permeability in vacuum (= 4π × 10 −7 H / m)

【0018】請求項3に記載の発明は、 静電電位の差
による潜像にトナーを付着することによって形成された
トナー像を無端状の周面上に担持し、該周面が周回移動
するように駆動されるトナー像担持搬送体と、 該トナ
ー像担持搬送体の内側及び外側に、互いに対向するよう
に設けられた第1の励磁コイル及び第2の励磁コイル
と、 該第1の励磁コイル及び第2の励磁コイルに交流
電圧を印加する電源装置と、 前記トナー像担持搬送体
の周回方向における前記第1及び第2の励磁コイルが対
向する位置の下流側で、記録媒体を該トナー像担持搬送
体に押圧する押圧手段とを有し、 前記トナー像担持
搬送体は、 周面に沿って、導電性材料からなる薄層状
の発熱層を有するものであり、 前記第1の励磁コイル
及び第2の励磁コイルは交流電圧の印加により、前記発
熱層を電磁誘導加熱するように配置されていることを特
徴とする画像形成装置を提供する。
According to a third aspect of the present invention, a toner image formed by attaching toner to a latent image due to a difference in electrostatic potential is carried on an endless peripheral surface, and the peripheral surface moves around. And a second excitation coil provided on the inside and outside of the toner image carrying and conveying member so as to face each other, and the first excitation A power supply device for applying an AC voltage to the coil and the second excitation coil; and a recording medium for transferring the recording medium to the toner at a position downstream of the position where the first and second excitation coils face each other in the circulating direction of the toner image carrier. Pressing means for pressing against the image carrier; the toner image carrier having a thin heating layer made of a conductive material along a peripheral surface; And the second excitation coil is an AC voltage The image forming apparatus is arranged so that the heat generation layer is electromagnetically heated by application of the heat generation layer.

【0019】このような画像形成装置では、トナー像担
持搬送体に記録媒体が押圧され、トナー像の転写が行わ
れる位置より上流に加熱装置を構成する励磁コイルが設
けられているので、無端状周面を有するトナー像担持搬
送体の内側及び外側の双方に充分なスペースを確保する
ことができ、このトナー像担持搬送体の両側に励磁コイ
ルを設けて急速に加熱を行うことができる。そして、発
熱層の加熱によって、このトナー像担持搬送体に担持さ
れているトナーを軟化させ、下流側にある押圧手段で記
録媒体を圧接すると、軟化したトナーは記録媒体に強く
付着し、転写と定着が同時に行われる。
In such an image forming apparatus, since the recording medium is pressed against the toner image carrying and transporting member and the exciting coil constituting the heating device is provided upstream of the position where the toner image is transferred, the endless coil is provided. A sufficient space can be secured both inside and outside of the toner image carrying and transporting body having the peripheral surface, and exciting coils can be provided on both sides of the toner image carrying and carrying body to rapidly heat the toner image carrying and carrying body. Then, by heating the heating layer, the toner carried on the toner image carrier is softened, and when the recording medium is pressed against the pressing means on the downstream side, the softened toner strongly adheres to the recording medium, and the toner is transferred. Fixing is performed simultaneously.

【0020】上記のように発熱層を薄くして記録媒体に
トナー像を圧接させる直前に急速に加熱することにより
トナー像を軟化させるための熱エネルギーは少なくて済
み、効率のよい転写・定着が行われる。また、トナー像
担持搬送体の熱容量を小さくすることができ、急速に冷
却されるので、トナー像担持搬送体が中間転写体であっ
て感光体と近接しても、感光体への影響を低減すること
ができる。
As described above, the heat layer for softening the toner image is reduced by thinning the heat generating layer and rapidly heating immediately before the toner image is pressed against the recording medium, so that efficient transfer and fixing can be performed. Done. Further, since the heat capacity of the toner image carrying / transporting body can be reduced and the toner image carrying / transporting body is an intermediate transfer body and is in close proximity to the photosensitive body, the influence on the photosensitive body is reduced because the toner image carrying / transporting body is cooled rapidly. can do.

【0021】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
の画像形成装置において、 前記第1の励磁コイルと前
記第2の励磁コイルとは、 磁気的に和動接続結合さ
れ、これらの励磁コイルによって励起される磁束が、前
記発熱層を貫通するように設定されているものとする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the first exciting coil and the second exciting coil are magnetically connected in a harmonically-coupled manner. It is assumed that the magnetic flux excited by the exciting coil is set so as to penetrate the heat generating layer.

【0022】このような画像形成装置では、トナー像担
持搬送体の両側に設けられた第1の励磁コイルと第2の
励磁コイルとが磁気的に和動接続結合されているので、
これらの励磁コイルによる磁束は発熱層を容易に貫通す
る。これにより、発熱層に渦電流が誘導され、発熱層の
発熱によりトナー像担持搬送体上のトナー像が加熱され
る。この発熱層は薄層状となっているので、短い時間で
温度が上昇し、二つの励磁コイル間を通過する間にトナ
ー像が充分に加熱され、軟化する。また、上記のように
発熱層の両側に励磁コイルを設け、磁束を貫通させるこ
とで力率が向上し、有効に発熱層を加熱してトナーを軟
化させることができる。
In such an image forming apparatus, the first excitation coil and the second excitation coil provided on both sides of the toner image carrying / transporting member are magnetically coupled in a harmony manner.
The magnetic flux generated by these exciting coils easily penetrates the heat generating layer. As a result, an eddy current is induced in the heat generating layer, and the heat generated by the heat generating layer heats the toner image on the toner image carrier. Since the heat generating layer has a thin layer shape, the temperature rises in a short time, and the toner image is sufficiently heated and softened while passing between the two exciting coils. Further, as described above, the excitation coils are provided on both sides of the heat generating layer, and the power factor is improved by penetrating the magnetic flux, so that the heat generating layer can be effectively heated to soften the toner.

【0023】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
の画像形成装置において、 前記トナー像担持搬送体が
有する発熱層は、銅、銀、アルミニウム又はこれらと同
等以下の電気抵抗率を有する、非磁性の材料からなるも
のであり、 この発熱層の層厚が、0.1μm以上で2
0μm以下であるものとする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth aspect, the heat generation layer of the toner image carrier has copper, silver, aluminum or an electrical resistivity equal to or less than these. And a non-magnetic material having a thickness of 0.1 μm or more and 2 μm.
It is assumed to be 0 μm or less.

【0024】このような画像形成装置では、発熱層の厚
さが0.1μmから20μmと薄く、熱容量が小さいの
で、極めて短い時間に高温まで加熱することができ、ま
た急速に冷却することもできる。また磁性材料である
鉄、ニッケル等に比べ、上記銅、銀、アルミニウム等の
ように抵抗率の小さい材料を用いることで、発熱層の厚
さを小さくした場合にも有効に発熱させることができ
る。さらに、発熱層の厚さが表皮厚さよりも充分に薄く
なっていることにより、磁束が容易に発熱層を貫通し、
効率の良い加熱を行うことができる。
In such an image forming apparatus, since the thickness of the heat generating layer is as thin as 0.1 μm to 20 μm and the heat capacity is small, it can be heated to a high temperature in a very short time and can be cooled rapidly. . In addition, by using a material having a small resistivity, such as copper, silver, or aluminum, as compared with magnetic materials such as iron and nickel, heat can be effectively generated even when the thickness of the heat generating layer is reduced. . Furthermore, since the thickness of the heating layer is sufficiently thinner than the skin thickness, magnetic flux easily penetrates the heating layer,
Efficient heating can be performed.

【0025】請求項6に記載の発明は、請求項3、請求
項4又は請求項5のいずれかに記載の画像形成装置にお
いて、 前記電源装置から前記第1の励磁コイル及び第
2の励磁コイルに印加される交流電圧及び周波数は、前
記トナー像担持搬送体上に担持され、前記記録媒体に押
圧される直前のトナーの温度が、該トナーの軟化点以上
となるように設定され、 前記押圧手段の押圧により、
前記トナー像担持搬送体に前記記録媒体が圧接される範
囲は、 前記記録媒体が該トナー像担持搬送体から分離
する瞬間に、前記トナー温度が軟化点以下となるように
設定されているものとする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the third, fourth and fifth aspects, the first excitation coil and the second excitation coil from the power supply device. The AC voltage and the frequency applied to the toner image carrier are set on the toner image carrier, so that the temperature of the toner immediately before being pressed against the recording medium is equal to or higher than the softening point of the toner. By pressing the means,
The range in which the recording medium is pressed against the toner image carrier is set so that the toner temperature is equal to or lower than the softening point at the moment when the recording medium separates from the toner image carrier. I do.

【0026】このような画像形成装置では、第1の励磁
コイル及び第2の励磁コイルに印加される交流電圧及び
周波数を適切に設定することにより、トナー像担持搬送
体上のトナー像が急激にトナーの軟化点温度以上まで加
熱される。そして、このトナー像が押圧手段との対向部
で常温の記録媒体と圧接される。トナーが記録媒体と接
触した瞬間のトナー温度がトナー軟化点温度より低い
と、トナーと記録媒体との界面に働く接着力が十分でな
いため定着不良が発生するが、上記のようにトナーが十
分に加熱されていることにより、溶融したトナーが記録
媒体の繊維間に侵入して付着する。さらに、トナー像が
常温の記録媒体と圧接されることにより、トナーの温度
が急激に低下し、記録媒体がトナー像担持搬送体から分
離する時にトナー温度が軟化点以下となる。このトナー
は流動性が小さくなっているので、トナーの全量が一体
となって記録媒体に付着する。このため、記録媒体をト
ナー像担持搬送体から分離したときに、トナーが分断さ
れて一部がトナー像担持搬送体側に残る、いわゆるオフ
セットの発生が防止され、極めて高い効率で転写と同時
に定着が行われる。
In such an image forming apparatus, by appropriately setting the AC voltage and the frequency to be applied to the first excitation coil and the second excitation coil, the toner image on the toner image carrying and transporting member is rapidly changed. The toner is heated to a temperature equal to or higher than the softening point of the toner. Then, this toner image is pressed against a recording medium at normal temperature at a portion facing the pressing means. If the toner temperature at the moment when the toner comes into contact with the recording medium is lower than the toner softening point temperature, poor adhesion occurs at the interface between the toner and the recording medium due to insufficient adhesive force. Due to the heating, the melted toner penetrates and adheres between the fibers of the recording medium. Further, when the toner image is pressed against the recording medium at normal temperature, the temperature of the toner drops rapidly, and the toner temperature becomes lower than the softening point when the recording medium is separated from the toner image carrying carrier. Since the toner has a low fluidity, the entire amount of the toner adheres to the recording medium as a unit. For this reason, when the recording medium is separated from the toner image carrier, the toner is cut off, and a part of the toner remains on the toner image carrier, so-called offset is prevented. Done.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。図1は、請求項1又は請求項2に
記載の発明の第1の実施形態である加熱装置を示す概略
構成図である。この加熱装置は、周回移動が可能に支持
された円筒状の搬送体1と、この搬送体1の両側に互い
に対向するように設けられた第1のコイル2aと第2の
コイル2bとからなる励磁コイル2と、この励磁コイル
2に交流電圧を印加する電源装置3とで主要部が構成さ
れている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a heating device according to a first embodiment of the present invention. The heating device includes a cylindrical transport body 1 supported so as to be able to move around, and a first coil 2a and a second coil 2b provided on both sides of the transport body 1 so as to face each other. A main part is constituted by the exciting coil 2 and a power supply device 3 for applying an AC voltage to the exciting coil 2.

【0028】上記搬送体1は、耐熱性の高い円筒状基材
11の周面に、電磁誘導作用により自己発熱する薄層状
の発熱層12と、その上の表面層13とを有している。
発熱層12は、厚さが10mm〜0.1μmで、固有抵
抗が10-10 〜10-5Ω・mの電気良導体材料からな
り、渦電流損によるジュール発熱を生じさせるものであ
る。この層は、例えば強磁性材料や反磁性材料として、
金属、金属化合物、有機導電体などを用いることがで
き、さらに詳しくは、鉄、ニッケル、コバルト、銅、
銀、アルミニウム、またはそれらの化合物などが選択可
能である。これらのうち発熱性能を考慮すれば銅、銀、
アルミニウムなど電気抵抗率の低いものが好ましく、特
に銅が最適であるので本実施形態ではこれを採用してい
る。また発熱層12の厚さはなるべく薄い方が好まし
く、特に0.1μm〜20μmが最適である。
The carrier 1 has a thin heat-generating layer 12 which generates heat by electromagnetic induction on a peripheral surface of a cylindrical base material 11 having high heat resistance, and a surface layer 13 thereon. .
The heat generating layer 12 is made of an electric conductor material having a thickness of 10 mm to 0.1 μm and a specific resistance of 10 −10 to 10 −5 Ω · m, and generates Joule heat due to eddy current loss. This layer, for example, as a ferromagnetic or diamagnetic material,
Metals, metal compounds, organic conductors and the like can be used, and more specifically, iron, nickel, cobalt, copper,
Silver, aluminum, or a compound thereof can be selected. Copper, silver,
A material having a low electric resistivity such as aluminum is preferable, and particularly, copper is optimal, and therefore, this embodiment is employed. The thickness of the heat generating layer 12 is preferably as thin as possible, and particularly preferably 0.1 μm to 20 μm.

【0029】上記励磁コイル2は、搬送体1の外側に配
置された第1のコイル2aと、内側に配置された第2の
コイル2bとからなり、これらが磁気的に和動接続結合
されたペアコイルである。このように和動接続結合され
ている場合、これらの励磁コイル2によって励起される
磁束が、搬送体1の発熱層12を貫通するようになって
いる。
The excitation coil 2 is composed of a first coil 2a disposed outside the carrier 1 and a second coil 2b disposed inside, and these are magnetically coupled with each other. It is a pair coil. In this case, the magnetic flux excited by these exciting coils 2 penetrates the heat generating layer 12 of the carrier 1.

【0030】また、第1のコイル2aと第2のコイル2
bの周辺には、それぞれ強磁性体14a,14bが設け
られている。この強磁性体14a,14bは、優れた加
熱効率を得るために高インダクタンス化するとともに、
漏洩磁束を収束させるためのものである。この強磁性体
14a,14bには、ソフトフェライト等のヒステリシ
ス損や渦電流損などが非常に小さいものが用いられる。
Further, the first coil 2a and the second coil 2
Ferromagnetic bodies 14a and 14b are provided around b, respectively. The ferromagnetic materials 14a and 14b have high inductance to obtain excellent heating efficiency,
This is for converging the leakage magnetic flux. As the ferromagnetic bodies 14a and 14b, those having extremely small hysteresis loss and eddy current loss such as soft ferrite are used.

【0031】上記第1のコイル2aと第2のコイル2b
とからなる励磁コイル2は単一の電源装置3で駆動さ
れ、この電源装置3から20k〜100kHzの高周波
交流電圧が印加される。上記励磁コイル2のインダクタ
ンスは、第1のコイル2aのインダクタンス成分と第2
のコイル2bのインダクタンス成分との磁気的結合度を
変えて決定する。磁気的結合度は、発熱層12と励磁コ
イルとの距離と、それぞれのコイルが作る磁界で決定す
る。
The first coil 2a and the second coil 2b
The excitation coil 2 is driven by a single power supply device 3, and a high-frequency AC voltage of 20 kHz to 100 kHz is applied from the power supply device 3. The inductance of the exciting coil 2 is the inductance component of the first coil 2a and the inductance component of the second coil 2a.
Is determined by changing the degree of magnetic coupling with the inductance component of the coil 2b. The degree of magnetic coupling is determined by the distance between the heating layer 12 and the exciting coil and the magnetic field generated by each coil.

【0032】励磁コイル2に印加される交流電圧の周波
数は、発熱層12の厚さと透磁率および固有抵抗で決定
できるが、発熱層12の厚さに対して幅や長さが10倍
以上の場合、発熱層12に対して垂直に磁束が鎖交すれ
ば渦電流損は大きくなる。例えば、発熱層12の厚さが
50μ〜0.1μm程度の薄膜の場合、交流電圧の周波
数を10kHz以上の高周波数とし、励磁コイル2によ
る磁束を発熱層に対して垂直に鎖交させる。
The frequency of the AC voltage applied to the exciting coil 2 can be determined by the thickness, the magnetic permeability and the specific resistance of the heat generating layer 12. In this case, if the magnetic flux interlinks perpendicularly to the heat generating layer 12, the eddy current loss increases. For example, when the thickness of the heating layer 12 is a thin film having a thickness of about 50 μm to 0.1 μm, the frequency of the AC voltage is set to a high frequency of 10 kHz or more, and the magnetic flux generated by the exciting coil 2 is vertically linked to the heating layer.

【0033】上記のような加熱装置では、磁気的に和動
接続結合された第1のコイル2aと第2のコイル2bに
電源装置3から交流電圧が印加されると、これらの励磁
コイル2による磁束が図1に示すように発熱層12を貫
通してループ状に誘導される。そしてこの磁束と垂直な
発熱層12に渦電流が発生し、この渦電流と発熱層の固
有抵抗によって発熱層12が発熱する。この発熱層12
は薄膜状となっているので、短い時間で温度が上昇し、
搬送体1が第1のコイル2aと第2のコイル2bとの対
向部を通過する間に充分に加熱される。
In the above-described heating device, when an AC voltage is applied from the power supply device 3 to the first coil 2a and the second coil 2b which are magnetically coupled in a harmonic connection, the excitation coil 2 The magnetic flux penetrates through the heat generating layer 12 as shown in FIG. An eddy current is generated in the heat generating layer 12 perpendicular to the magnetic flux, and the heat generating layer 12 generates heat by the eddy current and the specific resistance of the heat generating layer. This heating layer 12
Is a thin film, so the temperature rises in a short time,
The carrier 1 is sufficiently heated while passing through the facing portion between the first coil 2a and the second coil 2b.

【0034】次に、上記加熱装置において、発熱層の材
料や厚さを選定するための根拠について説明する。前述
したように表皮厚さδは、周波数f(Hz)、抵抗率ρ
(Ω・m)、比透磁率μr により δ=503√(ρ/fμr ) と表わされる。
Next, the basis for selecting the material and thickness of the heat generating layer in the above-described heating device will be described. As described above, the skin thickness δ is the frequency f (Hz), the resistivity ρ
(Ω · m) and δ = 503√ (ρ / fμ r ) by the relative magnetic permeability μ r .

【0035】発熱層の材料として、例えば銅、ニッケ
ル、鉄、銀、アルミニウムの抵抗率ρ(Ω・m)と比透
磁率μr については表1のように示される。
[0035] As the material of the heat generating layer, for example, copper, nickel, iron, silver, the resistivity of aluminum ρ and (Ω · m) for relative permeability mu r is shown as Table 1.

【表1】 [Table 1]

【0036】さらに周波数fを数段階に変化させて表皮
厚さδを算出すると、表2〜表6のようになる。
Further, the skin thickness δ is calculated by changing the frequency f in several steps, as shown in Tables 2 to 6.

【表2】 [Table 2]

【0037】[0037]

【表3】 [Table 3]

【0038】[0038]

【表4】 [Table 4]

【0039】[0039]

【表5】 [Table 5]

【0040】[0040]

【表6】 [Table 6]

【0041】これらの表より、銅、銀、アルミニウムの
ように抵抗率ρが小さく、比透磁率μr の大きい材料を
用いることにより、表皮厚さδが大きくなる。従って、
発熱層の厚さを表皮厚さδよりも充分に小さく設定する
ことにより、磁束が容易に発熱層を貫通し、効率の良い
加熱が行われる。本実施形態の発熱層の厚さは0.1μ
mから20μmと薄いものであり、熱容量が小さいので
極めて短時間に高温まで加熱することができる。
[0041] From these tables, copper, silver, resistivity such as aluminum ρ is small, by using a material having a high relative magnetic permeability mu r, the skin depth δ becomes large. Therefore,
By setting the thickness of the heat generating layer sufficiently smaller than the skin thickness δ, the magnetic flux easily penetrates the heat generating layer, and efficient heating is performed. The thickness of the heat generating layer of this embodiment is 0.1 μm.
m to 20 μm, and has a small heat capacity, so that it can be heated to a high temperature in a very short time.

【0042】また、一般に電磁誘導加熱を行うときの発
熱層は磁性材料が望ましいとされているが、上記のよう
に発熱層の厚さを薄くした場合には、電気抵抗が大きく
なって渦電流の量が低下し、有効に加熱することが難し
くなる。これに対し、磁性材料である鉄、ニッケル等よ
りも抵抗率の小さい、銅、銀、アルミニウムなどの材料
の方が有効に発熱させることができる。
It is generally considered that a magnetic material is desirable for the heating layer when performing electromagnetic induction heating. However, when the thickness of the heating layer is reduced as described above, the electric resistance increases and the eddy current increases. And the effective heating becomes difficult. On the other hand, materials such as copper, silver, and aluminum having a lower resistivity than magnetic materials such as iron and nickel can generate heat more effectively.

【0043】次に、励磁コイルを発熱層を挟んで外側と
内側に和動接続結合させた本実施形態の加熱装置と、励
磁コイルを発熱層の外側一方にのみ配置した従来の加熱
装置とを比較する実験を行った結果について説明する。
この実験では、発熱層として厚さ2μmの銅を用いる。
従来と本実施形態の両装置とも発熱層と励磁コイルとの
距離と、励磁コイルの抵抗成分を等しくし、加熱状態は
両装置とも同様の条件が得られるように設定する。力率
は、励磁コイルに流れる電流と電圧の位相差から算出
し、励磁コイルの大きさは、外側のコイル体積で比較し
ている。また、漏洩磁束は両装置とも励磁コイル周辺に
強磁性体を設けて磁束を回収するような条件を整えた上
で、励磁コイル周辺部に漏洩した磁束密度の平均値を測
定して比較する。その結果を表7に示す。
Next, the heating device of the present embodiment in which the excitation coil is connected to the outside and inside with the heating layer interposed therebetween, and the conventional heating device in which the excitation coil is disposed only on one of the outside of the heating layer. The result of an experiment for comparison will be described.
In this experiment, copper having a thickness of 2 μm is used as the heating layer.
The distance between the heating layer and the exciting coil and the resistance component of the exciting coil are made equal in both devices of the prior art and the present embodiment, and the heating state is set so that similar conditions are obtained in both devices. The power factor is calculated from the phase difference between the current flowing through the exciting coil and the voltage, and the size of the exciting coil is compared with the outer coil volume. In addition, for both devices, a ferromagnetic material is provided around the exciting coil to prepare conditions for collecting the magnetic flux, and then the average value of the magnetic flux density leaked to the surrounding portion of the exciting coil is measured and compared. Table 7 shows the results.

【0044】[0044]

【表7】 [Table 7]

【0045】表7に示すように、従来の加熱装置では力
率が0.35程度であるのに対し、本実施形態の加熱装
置では0.85程度まで高くなり、全体のコイル体積が
ほぼ同じであっても力率が向上することがわかる。従っ
て、励磁コイルを駆動する電源装置の低容量化、低コス
ト化が可能となる。また本実施形態の加熱装置では、漏
洩磁束も従来の加熱装置に比べ大幅に低減できることが
わかる。このため、漏洩磁束を回収するための装置の大
型化などを防止することができる。
As shown in Table 7, the power factor of the conventional heating apparatus is about 0.35, whereas the power factor of the heating apparatus of the present embodiment is as high as about 0.85, and the entire coil volume is almost the same. It can be seen that the power factor is improved even in the case of. Therefore, it is possible to reduce the capacity and cost of the power supply device that drives the excitation coil. In addition, it can be seen that the heating device of the present embodiment can significantly reduce the leakage magnetic flux as compared with the conventional heating device. For this reason, it is possible to prevent the device for collecting the leakage magnetic flux from being enlarged.

【0046】図2は、請求項1又は請求項2に記載の発
明の第2の実施形態である加熱装置を示す概略構成図で
ある。この加熱装置は、図1に示す加熱装置の円筒状搬
送体1に代えて、無端ベルト状部材からなる搬送体21
を備えている。この搬送体21は、耐熱性の高い無端状
のシート基材31の周面に、電磁誘導作用により自己発
熱する薄層状の導電層32と、その上の表面層33とを
有している。そして図示しない駆動手段により、図2中
に示す矢印方向に周回移動するようになっている。な
お、この加熱装置は、図1に示す装置と同様に、第1の
コイル22aと第2のコイル22bとからなる励磁コイ
ル22と、電源装置23と、強磁性体34a,34bと
を備えており、これらの構成は図1に示すものと同じで
ある。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a heating device according to a second embodiment of the present invention. This heating device is different from the heating device shown in FIG. 1 in that a cylindrical carrier 1 is replaced by a carrier 21 made of an endless belt-shaped member.
It has. The transport body 21 has a thin conductive layer 32 that generates heat by electromagnetic induction on a peripheral surface of an endless sheet base 31 having high heat resistance, and a surface layer 33 thereon. Then, by means of a driving means (not shown), it is made to move around in the direction of the arrow shown in FIG. The heating device includes an excitation coil 22 including a first coil 22a and a second coil 22b, a power supply device 23, and ferromagnetic materials 34a and 34b, similarly to the device illustrated in FIG. These components are the same as those shown in FIG.

【0047】上記発熱層32には、例えば、厚さを20
μm、10μm、2μmの3種に変えた銀が用いられて
いる。また、励磁コイル22に印加する交流電圧には、
20k〜100kHzの高周波数のものが用いられてい
る。
The heating layer 32 has a thickness of, for example, 20
Silver having three types of μm, 10 μm, and 2 μm is used. The AC voltage applied to the exciting coil 22 includes
A high frequency of 20 kHz to 100 kHz is used.

【0048】このような加熱装置では、搬送体21の発
熱層32を挟んで外側と内側に第1のコイル22aと第
2のコイル22bとが配置され、これらが磁気的に和動
接続結合されているので、これらの励磁コイルによる磁
束は発熱層32を貫通し、渦電流により発熱層が急激に
加熱される。上記のように厚さを変えた3種類の発熱層
を用いた場合、すべての場合において良好な発熱効果を
得ることができた。
In such a heating device, the first coil 22a and the second coil 22b are arranged on the outside and inside with the heat generating layer 32 of the carrier 21 therebetween, and these are magnetically connected and connected. Therefore, the magnetic flux generated by these exciting coils passes through the heating layer 32, and the heating layer is rapidly heated by the eddy current. When three types of heat generating layers having different thicknesses were used as described above, good heat generating effects could be obtained in all cases.

【0049】図3は、請求項1又は請求項2に記載の発
明の第3の実施形態である加熱装置を示す概略構成図で
ある。この加熱装置は、図2に示す加熱装置の励磁コイ
ル22に代えて、無端ベルト状の搬送体51と対向する
位置に、2つの独立した励磁コイル52,53を並列に
配置したものである。励磁コイル52は、搬送体51の
外側の第1のコイル52aと内側の第2のコイル52b
とからなり、これらが磁気的に和動接続結合されたもの
であり、励磁コイル53も同様に、搬送体51の外側の
第1のコイル53aと内側の第2のコイル53bとから
なり、これらが磁気的に和動接続結合されたものであ
る。なお、この装置では、基材61上に発熱層62と表
面層63を有する搬送体51と、励磁コイル52,53
に交流電圧を印加する電源装置54を備えており、これ
らの構成は図2に示す装置と同じである。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a heating device according to a third embodiment of the present invention. In this heating device, two independent excitation coils 52 and 53 are arranged in parallel at a position facing an endless belt-shaped carrier 51 instead of the excitation coil 22 of the heating device shown in FIG. The exciting coil 52 includes a first coil 52a outside the carrier 51 and a second coil 52b inside the carrier 51.
These are magnetically coupled in a harmonically connected manner, and the excitation coil 53 is also composed of a first coil 53a on the outside of the carrier 51 and a second coil 53b on the inside. Are magnetically coupled in a harmonic connection. In this apparatus, a carrier 51 having a heating layer 62 and a surface layer 63 on a base material 61 and excitation coils 52 and 53 are provided.
A power supply device 54 for applying an AC voltage to the power supply is provided, and their configurations are the same as those shown in FIG.

【0050】このような加熱装置では、搬送体51と対
向する2つの励磁コイル52,53によって発熱層62
が電磁誘導作用により加熱される。このため、搬送体5
1の広い範囲で発熱層62を加熱することができ、加熱
領域を広くとりたい場合に有利である。
In such a heating device, the heating layer 62 is formed by the two exciting coils 52 and 53 facing the carrier 51.
Is heated by electromagnetic induction. Therefore, the carrier 5
1, the heating layer 62 can be heated in a wide range, which is advantageous when a large heating area is desired.

【0051】図4は、請求項1又は請求項2に記載の発
明の第4の実施形態である加熱装置を示す概略構成図で
ある。この加熱装置は、図2に示す加熱装置の励磁コイ
ル22に代えて、コイルの巻線方向が搬送体71の周面
とほぼ平行となるように配置された励磁コイル72を備
えている。この励磁コイル72は、搬送体71の外側の
第1のコイル72aと、搬送体71の内側の励磁コイル
72bとからなり、それぞれが強磁性体84a,84b
に巻き回されている。なお、この加熱装置の他の構成は
図2に示す加熱装置と同じである。このような加熱装置
においても、図4に示すように励磁コイル72による磁
束は搬送体71の発熱層82を貫くループ状に誘導さ
れ、発熱層82を効率よく加熱することができる。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a heating apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. This heating device includes an excitation coil 72 arranged so that the winding direction of the coil is substantially parallel to the peripheral surface of the carrier 71, instead of the excitation coil 22 of the heating device shown in FIG. The excitation coil 72 is composed of a first coil 72a outside the carrier 71 and an excitation coil 72b inside the carrier 71, each of which is a ferromagnetic material 84a, 84b.
It is wound around. The other configuration of the heating device is the same as the heating device shown in FIG. Also in such a heating device, as shown in FIG. 4, the magnetic flux generated by the excitation coil 72 is guided in a loop penetrating the heating layer 82 of the carrier 71, and the heating layer 82 can be efficiently heated.

【0052】図5は、請求項3、請求項4、請求項5又
は請求項6に記載の発明の第1の実施形態である画像形
成装置を示す概略構成図である。この画像形成装置は、
周面が周回可能に支持された無端ベルト状の中間転写体
105を備えており、この中間転写体105と対向する
位置に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナ
ー像を形成する4つの画像形成ユニット107Y,10
7M,107C,107Bが配設されている。各画像形
成ユニットは、表面に静電潜像が形成される像担持体1
01を有しており、各像担持体101の周囲に、該像担
持体101の表面をほぼ一様に帯電させる帯電装置10
2と、像担持体表面に像光を照射して潜像を形成する露
光装置103と、像担持体上に形成された潜像にトナー
を選択的に転移させてトナー像を形成する現像装置10
4と、像担持体上のトナー像を中間転写体105上に転
写する一次転写ロール106とを備えている。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention described in claim 3, 4, 5, or 6. This image forming apparatus includes:
An endless belt-shaped intermediate transfer member 105 whose peripheral surface is rotatably supported is provided. Four image forming units for forming yellow, magenta, cyan, and black toner images are provided at positions opposed to the intermediate transfer unit 105. Unit 107Y, 10
7M, 107C and 107B are provided. Each image forming unit has an image carrier 1 on which an electrostatic latent image is formed.
And a charging device 10 for charging the surface of each image carrier 101 substantially uniformly around each image carrier 101.
2, an exposure device 103 for irradiating the surface of the image carrier with image light to form a latent image, and a developing device for selectively transferring toner to the latent image formed on the image carrier to form a toner image 10
4 and a primary transfer roll 106 for transferring the toner image on the image carrier onto the intermediate transfer member 105.

【0053】上記中間転写体105の内側には、駆動ロ
ール108と、テンションロール109と、支持ロール
110,112と、二次転写ロール113とが配置され
ており、これらによって中間転写体105が周回可能に
張架されている。二次転写ロール113と対向する位置
には、中間転写体105を二次転写ロール113に押圧
する加圧ロール114を備えており、これらの押圧部の
中間転写体105の周回方向上流側には、中間転写体1
05上に転写されたトナー像を電磁誘導作用により加熱
する加熱装置120が設けられている。さらに加圧ロー
ル114と中間転写体105との圧接部に記録材116
を送り込むペーパーガイド117と、記録材を所定の搬
送方向に案内する案内部材118とが配設されている。
Inside the intermediate transfer member 105, a drive roll 108, a tension roll 109, support rolls 110 and 112, and a secondary transfer roll 113 are arranged. Stretched as possible. At a position facing the secondary transfer roll 113, a pressure roll 114 for pressing the intermediate transfer body 105 against the secondary transfer roll 113 is provided. , Intermediate transfer member 1
There is provided a heating device 120 for heating the toner image transferred on the recording medium 05 by electromagnetic induction. Further, a recording material 116 is applied to a pressure contact portion between the pressure roll 114 and the intermediate transfer body 105.
And a guide member 118 for guiding the recording material in a predetermined transport direction.

【0054】上記中間転写体105は、図6に示すよう
に、耐熱性の高い無端状のシート基材131の周面に、
電磁誘導作用により自己発熱する誘電発熱層132と、
その上の表面離型層133とを有している。この中間転
写体105は、駆動ロール108の回転により、図中に
示す矢印方向に160mm/sの速度で周回移動するよ
うになっている。
As shown in FIG. 6, the intermediate transfer member 105 is provided on the peripheral surface of an endless sheet base 131 having high heat resistance.
A dielectric heating layer 132 that self-heats by electromagnetic induction,
And a surface release layer 133 thereon. The intermediate transfer member 105 is adapted to move around at a speed of 160 mm / s in the direction of the arrow shown in FIG.

【0055】上記加熱装置120は、中間転写体105
の外側に配置された第1のコイル115aと、内側に配
置された第2のコイル115bとからなる励磁コイルを
備えており、第1のコイル115aと第2のコイル11
5bとは磁気的に和動接続結合されている。この加熱装
置120は図2に示す加熱装置と同じものである。
The heating device 120 is connected to the intermediate transfer member 105.
The first coil 115a and the second coil 11a are provided with an exciting coil composed of a first coil 115a disposed outside and a second coil 115b disposed inside.
5b is magnetically coupled with a harmonic connection. This heating device 120 is the same as the heating device shown in FIG.

【0056】励磁コイルのインダクタンスLは、第1の
コイル115aのインダクタンスL1と、第2のコイル
115bのインダクタンスL2との磁気的結合度kが
0.65〜0.95の範囲となるように設定する。この
磁気的結合度kは以下の式で表わされる。 k=(L−L1−L2)/2√(L1×L2)
The inductance L of the exciting coil is set such that the magnetic coupling k between the inductance L1 of the first coil 115a and the inductance L2 of the second coil 115b is in the range of 0.65 to 0.95. I do. The magnetic coupling k is represented by the following equation. k = (L−L1−L2) / 2√ (L1 × L2)

【0057】この磁気的結合度kは、発熱層132と第
1のコイル115a及び第2のコイル115bとの距離
と、これらの励磁コイルが作る磁界の形状で決定する。
これにより、励磁コイルと発熱層との力率を0.4〜
0.9の範囲で設定することができる。第1のコイル1
15aと第2のコイル115bとからなる励磁コイルは
単一の駆動電源(図示せず)で駆動され、この駆動電源
は20k〜100kHzの高周波交流電源となってい
る。
The degree of magnetic coupling k is determined by the distance between the heat generating layer 132 and the first and second coils 115a and 115b and the shape of the magnetic field generated by these exciting coils.
As a result, the power factor between the exciting coil and the heating layer is set to 0.4 to
It can be set in the range of 0.9. First coil 1
The excitation coil consisting of 15a and the second coil 115b is driven by a single drive power supply (not shown), and this drive power supply is a high-frequency AC power supply of 20 kHz to 100 kHz.

【0058】上記画像形成装置で用いられるトナーは、
発色性、定着性を考慮するといわゆるシャープメルトを
用いることが望ましく、結着樹脂として、例えばポリエ
ステル樹脂などを使用することができる。またトナーの
軟化点は75〜150℃、好ましくは80〜125℃の
低温の軟化点を有するものがよい。ここで、シャープメ
ルト性を有するトナーとは、見掛けの溶融粘度が103
Pa・sを示す時の温度をT1 、見掛けの溶融粘度が5
×102 Pa・sを示す時の温度をT2 としたときに、
1 =80〜140℃であり、T2 −T1 =5℃〜20
℃の条件を満足するものをいう。これらの温度−溶融粘
度特性を有するシャープメルト性樹脂は、加熱されるこ
とにより極めてシャープに粘度低下を起こす。この粘度
低下が中間転写体上の最上部トナー層と最下部トナー層
との適度な混合を生じ、さらにトナー層自体の透明性を
急激に増加させ、良好な減色混合を起こすものである。
The toner used in the above image forming apparatus is
It is desirable to use a so-called sharp melt in consideration of the coloring property and the fixing property, and for example, a polyester resin or the like can be used as the binder resin. The softening point of the toner is preferably from 75 to 150 ° C., preferably from 80 to 125 ° C. Here, the toner having a sharp melt property means that the apparent melt viscosity is 10 3
The temperature at which Pa · s is indicated is T 1 , and the apparent melt viscosity is 5
When the temperature at which × 10 2 Pa · s is indicated is T 2 ,
T 1 = 80 to 140 ° C., and T 2 −T 1 = 5 ° C. to 20
A material that satisfies the condition of ° C. The sharp-melt resin having these temperature-melt viscosity characteristics causes an extremely sharp decrease in viscosity when heated. This decrease in viscosity causes appropriate mixing between the uppermost toner layer and the lowermost toner layer on the intermediate transfer member, and furthermore, sharply increases the transparency of the toner layer itself and causes good color mixing.

【0059】また、このシャープメルトトナーの流動に
よって、粉体中に含んでいた空気が逃げてトナー層内の
熱伝導率が上昇するため、各色トナーを重ね合わせた場
合でも、トナー層全体を短い加熱時間で溶融することが
でき、本実施形態の画像形成装置では特に有効となる。
さらに、このようなシャープメルト性のカラートナーは
親和力が大きく、定着時にオフセットし易いが、本発明
では軟化点以下の温度で中間転写体105から剥離する
ためオフセットはまったく発生しない。
Further, the air contained in the powder escapes due to the flow of the sharp melt toner, and the thermal conductivity in the toner layer increases. Therefore, even when the toners of the respective colors are superimposed, the entire toner layer is short. It can be melted in a heating time, and is particularly effective in the image forming apparatus of the present embodiment.
Further, such a sharp-melting color toner has a high affinity and is likely to be offset at the time of fixing. However, in the present invention, since the toner is separated from the intermediate transfer member 105 at a temperature lower than the softening point, no offset occurs at all.

【0060】次に上記のような画像形成装置の動作につ
いて説明する。画像情報はシアン(C)、 マゼンタ
(M)、 イエロー(Y)、 ブラック(K)の4色の像に
分解され、 各画像形成ユニット107Y,107M,1
07C,107Kにより、像担持体101上にそれぞれ
異なる色のトナー像が形成される。中間転写体105は
一定方向に循環移動しており、像担持体101からトナ
ー像が一次転写ロール106の作用により転写される。
4台の画像形成ユニットからトナー像が順次転写された
後、重ね合わされた4色のトナー像Gは中間転写体10
5の移動により加熱装置120と対向する領域に搬送さ
れる。
Next, the operation of the above-described image forming apparatus will be described. The image information is decomposed into four color images of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K), and each image forming unit 107Y, 107M, 1
By 07C and 107K, toner images of different colors are formed on the image carrier 101, respectively. The intermediate transfer member 105 is circulating in a certain direction, and the toner image is transferred from the image carrier 101 by the action of the primary transfer roll 106.
After the toner images are sequentially transferred from the four image forming units, the superimposed toner images G of four colors are transferred to the intermediate transfer member 10.
By the movement of No. 5, it is transported to a region facing the heating device 120.

【0061】そして、この領域で電磁誘導作用により中
間転写体105の発熱層132が発熱し、中間転写体1
05上の4色のトナー像が加熱により溶融される。溶融
したトナーは二次転写ロール113と圧力ロール114
との対向位置で室温の記録材と圧接され、トナー像が記
録材に瞬時に浸透して転写定着される。ニップの出口で
は、トナーの温度が記録材との接触により低下してお
り、トナーの凝集力が大きくなっているため、オフセッ
トを生じることなくトナー像はそのままほぼ完全に記録
材上に転写定着される。
In this area, the heat generating layer 132 of the intermediate transfer member 105 generates heat by electromagnetic induction, and the intermediate transfer member 1
The four color toner images on 05 are melted by heating. The melted toner is transferred to a secondary transfer roll 113 and a pressure roll 114.
Is pressed against a recording material at room temperature at a position facing the recording medium, and the toner image instantaneously permeates into the recording material and is transferred and fixed. At the exit of the nip, the temperature of the toner drops due to contact with the recording material, and the cohesive force of the toner increases, so that the toner image is almost completely transferred and fixed onto the recording material without causing offset. You.

【0062】次に、上記画像形成装置において、加熱装
置120の効果を確認するため前述の実験と同様に力率
を調査する実験を行った。この実験では、発熱層132
を厚さ2μmの銅とし、交番磁場発生源を総体積80c
3 の励磁コイルとし、Φ=0.3mmの銅線を撚った
リッツ線を用いて偏平渦巻き状に巻いた40cm3 のコ
イルを2個作成して和動接続結合させた励磁コイルを、
発熱層132を挟んで配置した。このとき、励磁コイル
に印加する交流電圧の周波数を100kHz、発熱層と
励磁コイルとの距離を5mmに設定すると、力率は0.
85となることが確認された。
Next, in order to confirm the effect of the heating device 120 in the above-described image forming apparatus, an experiment for investigating the power factor was conducted in the same manner as the above-mentioned experiment. In this experiment, the heating layer 132
Is 2 μm thick copper, and the alternating magnetic field source is 80c in total volume
m 3 excitation coil, using a litz wire twisted copper wire of Φ = 0.3 mm, made two 40 cm 3 coils wound in a flat spiral shape, and joined the excitation coil by harmonic coupling,
The heat generating layer 132 was interposed therebetween. At this time, if the frequency of the AC voltage applied to the excitation coil is set to 100 kHz and the distance between the heating layer and the excitation coil is set to 5 mm, the power factor is set to 0.
It was confirmed to be 85.

【0063】これに対して、同体積で偏平渦巻き状に巻
いた1個のコイルを作成し、発熱層を片側一方から、上
記同様の周波数、上記同様の発熱層と励磁コイルとの距
離に設定して加熱した場合、力率は0.4となることが
確認された。従って、本実施形態の加熱装置120によ
り高い力率を得ることができる。
On the other hand, a single coil wound in the shape of a flat spiral with the same volume was prepared, and the heating layer was set at the same frequency and the distance between the heating layer and the exciting coil from one side on one side. , And the power factor was 0.4. Therefore, a higher power factor can be obtained by the heating device 120 of the present embodiment.

【0064】また、上記画像形成装置とほぼ同じ構成
で、中間転写体の構成のみを変えてもよい。例えば図7
に示すように、耐熱性の高い無端状のシート基材141
の周面に、発熱層142とその上の表面離型層143を
備え、さらにシート基材141の内側に発泡層144を
備える4層構造の中間転写体135を用いてもよい。こ
のような中間転写体135では、発泡層144が断熱層
として機能し、中間転写体135の温度低下や裏面側の
部材に熱伝導したりするのが防止され、熱効率のよい画
像形成装置が得られる。
Further, the configuration of the intermediate transfer member may be changed with substantially the same configuration as that of the image forming apparatus. For example, FIG.
As shown in the figure, an endless sheet base material 141 having high heat resistance.
An intermediate transfer member 135 having a four-layer structure including a heat generating layer 142 and a surface release layer 143 on the heat generating layer 142 and a foam layer 144 inside the sheet base 141 may be used. In such an intermediate transfer member 135, the foaming layer 144 functions as a heat insulating layer, preventing the temperature of the intermediate transfer member 135 from lowering and preventing heat conduction to members on the back surface side, thereby obtaining an image forming apparatus with good thermal efficiency. Can be

【0065】図8は、請求項3、請求項4、請求項5又
は請求項6に記載の発明の第2の実施形態である画像形
成装置で用いられる加熱装置の近傍を示す部分構成図で
ある。この画像形成装置では、無端ベルト状の中間転写
体151の内側に二次転写ロール152が配置され、こ
の二次転写ロール152に中間転写体151を押圧する
圧力ロール153が備えられている。そして中間転写体
151の周回方向における圧力ロール153の上流側に
は、中間転写体151の周面と近接対向する第1のコイ
ル154aと、二次転写ロール152の内側に配置され
る第2のコイル154bとを備えた加熱装置170が設
けられている。また二次転写ロール152は図中に示す
矢印方向に回転しており、表面近傍に発熱層152aが
設けられている。なお、この画像形成装置の他の構成は
図5に示す画像形成装置と同じである。
FIG. 8 is a partial structural view showing the vicinity of a heating device used in an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention. is there. In this image forming apparatus, a secondary transfer roll 152 is disposed inside an endless belt-shaped intermediate transfer body 151, and the secondary transfer roll 152 is provided with a pressure roll 153 for pressing the intermediate transfer body 151. On the upstream side of the pressure roll 153 in the circumferential direction of the intermediate transfer body 151, a first coil 154a which is close to and opposes the peripheral surface of the intermediate transfer body 151, and a second coil disposed inside the secondary transfer roll 152. A heating device 170 having a coil 154b is provided. The secondary transfer roll 152 rotates in the direction of the arrow shown in the figure, and a heat generating layer 152a is provided near the surface. The other configuration of the image forming apparatus is the same as that of the image forming apparatus shown in FIG.

【0066】このような画像形成装置では、中間転写体
151上に一次転写されたトナー像Gは該中間転写体の
周回方向に移動し、加熱装置170が設けられた位置で
電磁誘導作用により二次転写ロール152の発熱層15
2aが加熱されてトナー像が溶融する。このトナー像は
二次転写ロール152と圧力ロール153との対向位置
で室温の記録材と圧接され、トナー像が記録材上に転写
定着される。
In such an image forming apparatus, the toner image G primary-transferred onto the intermediate transfer member 151 moves in the circumferential direction of the intermediate transfer member, and is moved by the electromagnetic induction at the position where the heating device 170 is provided. Heat generation layer 15 of next transfer roll 152
2a is heated to melt the toner image. This toner image is pressed against a recording material at room temperature at a position where the secondary transfer roll 152 and the pressure roll 153 face each other, and the toner image is transferred and fixed onto the recording material.

【0067】図9は、請求項3、請求項4、請求項5又
は請求項6に記載の発明の第3の実施形態である画像形
成装置で用いられる加熱装置の近傍を示す部分構成図で
ある。この画像形成装置では、無端ベルト状の中間転写
体161の内側に固定パッド162が設けられ、この固
定パッド162に中間転写体161を押圧する圧力ロー
ル163が設けられている。この固定パッド162と圧
力ロール163との圧接部には記録材が送り込まれるよ
うになっている。また、固定パッド162と圧力ロール
163との圧接部の上流側には、中間転写体161の両
端部付近に該中間転写体161を湾曲させて周回移動さ
せる案内部材(図示せず)が設けられいる。そしてこの
案内部材の内側には、中間転写体161の中央部付近と
近接対向するように第1のコイル164aと第2のコイ
ル164bとを備えた加熱装置170が配置されてい
る。この中間転写体161は図6に示すものと同じ構成
であり、内部に発熱層が設けられている。なお、この画
像形成装置の他の構成は図5に示す装置と同じである。
FIG. 9 is a partial structural view showing the vicinity of a heating device used in an image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention. is there. In this image forming apparatus, a fixed pad 162 is provided inside an endless belt-shaped intermediate transfer member 161, and a pressure roll 163 for pressing the intermediate transfer member 161 is provided on the fixed pad 162. The recording material is fed into the pressure contact portion between the fixed pad 162 and the pressure roll 163. A guide member (not shown) for curving the intermediate transfer body 161 and moving it around is provided near both ends of the intermediate transfer body 161 on the upstream side of the pressure contact portion between the fixed pad 162 and the pressure roll 163. I have. Inside the guide member, a heating device 170 including a first coil 164a and a second coil 164b is disposed so as to be close to and near the center of the intermediate transfer body 161. The intermediate transfer body 161 has the same configuration as that shown in FIG. 6, and has a heat generating layer inside. The other configuration of the image forming apparatus is the same as the apparatus shown in FIG.

【0068】このような画像形成装置では、中間転写体
161上のトナー像Gが第1のコイル164aと第2の
コイル164bとの対向部で電磁誘導作用により加熱さ
れ溶融される。そして中間転写体161の移動により固
定パッド162と圧力ロール163との圧接部で室温の
記録材165と押圧され、トナー像が記録材165上に
転写定着される。
In such an image forming apparatus, the toner image G on the intermediate transfer member 161 is heated and melted by electromagnetic induction at the portion where the first coil 164a and the second coil 164b are opposed. Then, by the movement of the intermediate transfer member 161, the recording material 165 at room temperature is pressed by the pressure contact portion between the fixed pad 162 and the pressure roll 163, and the toner image is transferred and fixed onto the recording material 165.

【0069】また、図10に示すように、上記固定パッ
ド162に代えてロール状部材172を配置してもよ
い。このような装置では、中間転写体171上のトナー
像Gが第1のコイル174aと第2のコイル174bと
を備えた加熱装置180との対向位置に搬送され、トナ
ー像が電磁誘導加熱により溶融される。このトナー像は
ロール状部材172と圧力ロール173との圧接部で室
温の記録材と圧接され、記録材上に良好に転写定着され
る。
As shown in FIG. 10, a roll-shaped member 172 may be provided in place of the fixed pad 162. In such an apparatus, the toner image G on the intermediate transfer body 171 is conveyed to a position facing the heating device 180 having the first coil 174a and the second coil 174b, and the toner image is fused by electromagnetic induction heating. Is done. This toner image is pressed against a recording material at room temperature at a pressure contact portion between the roll-shaped member 172 and the pressure roll 173, and is satisfactorily transferred and fixed on the recording material.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上説明したように、本願発明に係る加
熱装置では、発熱層の両側に励磁コイルを設け、この励
磁コイルによる磁束を薄層状の発熱層に貫通させるの
で、発熱層の片側のみに励磁コイルを設けた場合に比べ
て力率が向上し、有効に発熱層を加熱することができ
る。このため、低容量の電源を設計できるとともに、加
熱装置の小型化、漏洩磁束の回収を効率的に行うことが
できる。また、このような加熱装置を画像形成装置に適
用し、発熱層を有するトナー像担持搬送体の両側に励磁
コイルを設けて加熱することで、トナー像担持搬送体上
のトナーを急激に溶融することができる。そしてこのト
ナー像を下流側にある押圧手段で記録媒体と圧接するこ
とにより、軟化したトナーが記録媒体に強く付着し、転
写と同時に定着が行われる。このため、熱エネルギーを
低減できるとともに、良好な転写定着画像を得ることが
できる。
As described above, in the heating device according to the present invention, the exciting coils are provided on both sides of the heating layer, and the magnetic flux generated by the exciting coils penetrates the thin heating layer. The power factor is improved as compared with the case where the excitation coil is provided, and the heating layer can be effectively heated. For this reason, a low-capacity power supply can be designed, the size of the heating device can be reduced, and the leakage magnetic flux can be efficiently collected. Further, such a heating device is applied to an image forming apparatus, and an excitation coil is provided on both sides of a toner image carrier having a heat generating layer to heat the toner image carrier, thereby rapidly melting the toner on the toner image carrier. be able to. Then, the toner image is pressed against the recording medium by the pressing means on the downstream side, so that the softened toner strongly adheres to the recording medium, and the fixing is performed simultaneously with the transfer. For this reason, thermal energy can be reduced, and a good transfer-fixed image can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】請求項1又は請求項2に記載の発明の第1の実
施形態である加熱装置を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a heating device according to a first embodiment of the present invention described in claim 1 or 2;

【図2】請求項1又は請求項2に記載の発明の第2の実
施形態である加熱装置を示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a heating device according to a second embodiment of the invention described in claim 1 or 2;

【図3】請求項1又は請求項2に記載の発明の第3の実
施形態である加熱装置を示す概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a heating device according to a third embodiment of the invention described in claim 1 or 2;

【図4】請求項1又は請求項2に記載の発明の第4の実
施形態である加熱装置を示す概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a heating device according to a fourth embodiment of the invention described in claim 1 or 2;

【図5】請求項3、請求項4、請求項5又は請求項6に
記載の発明の第1の実施形態である画像形成装置を示す
概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention described in claim 3, 4, 5, or 6;

【図6】上記画像形成装置で用いられる中間転写体を示
す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating an intermediate transfer member used in the image forming apparatus.

【図7】上記画像形成装置で用いられる中間転写体の他
の例を示す構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating another example of the intermediate transfer member used in the image forming apparatus.

【図8】請求項3、請求項4、請求項5又は請求項6に
記載の発明の第2の実施形態である画像形成装置の加熱
装置近傍を示す部分構成図である。
FIG. 8 is a partial configuration diagram showing the vicinity of a heating device of an image forming apparatus according to a second embodiment of the invention described in claim 3, 4, 5, or 6.

【図9】請求項3、請求項4、請求項5又は請求項6に
記載の発明の第3の実施形態である画像形成装置の加熱
装置近傍を示す部分構成図である。
FIG. 9 is a partial configuration diagram showing the vicinity of a heating device of an image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図10】請求項3、請求項4、請求項5又は請求項6
に記載の発明の第4の実施形態である画像形成装置の加
熱装置近傍を示す部分構成図である。
FIG. 10 is a plan view of a third embodiment of the present invention;
FIG. 10 is a partial configuration diagram illustrating the vicinity of a heating device of an image forming apparatus according to a fourth embodiment of the invention described in FIG.

【図11】本願発明の加熱装置により生じる磁束の状態
を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a state of a magnetic flux generated by the heating device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21、51、71 搬送体 2、22、52、53、72 励磁コイル 2a、22a、52a、53a、72a 第1のコ
イル 2b、22b、52b、53b、72b 第2のコ
イル 3、23、54 電源装置 11、31、61、81、131、141 基材 12、32、62、82、132、142 発熱
層 13、33、63、83、133、143 表面
層 14a、34a、64a、65a、84a 強磁性
体 14b、34b、64b、65b、84b 強磁性
体 101 像担持体 102 帯電装置 103 露光装置 104 現像装置 105、135、151、161、171 中間
転写体 106 一次転写ロール 107 画像形成ユニット 108 駆動ロール 109 テンションロール 110、112 支持ロール 113 二次転写ロール 114、153、173 圧力ロール 115a、154a、164a、174a 第1の
コイル 115b、154b、164b、174b 第2の
コイル 116、155、165、175 記録材 117 ペーパーガイド 118 案内部材 120、160、170、180 加熱装置 144 発泡層 162 固定パッド 172 ロール状部材
1, 21, 51, 71 Carrier 2, 2, 52, 53, 72 Exciting coil 2a, 22a, 52a, 53a, 72a First coil 2b, 22b, 52b, 53b, 72b Second coil 3, 23, 54 Power supply device 11, 31, 61, 81, 131, 141 Base material 12, 32, 62, 82, 132, 142 Heat generation layer 13, 33, 63, 83, 133, 143 Surface layer 14a, 34a, 64a, 65a, 84a Ferromagnetic material 14b, 34b, 64b, 65b, 84b Ferromagnetic material 101 Image carrier 102 Charging device 103 Exposure device 104 Developing device 105, 135, 151, 161, 171 Intermediate transfer member 106 Primary transfer roll 107 Image forming unit 108 Drive roll 109 Tension roll 110, 112 Support roll 113 Secondary transfer roll 114, 53, 173 Pressure rolls 115a, 154a, 164a, 174a First coil 115b, 154b, 164b, 174b Second coil 116, 155, 165, 175 Recording material 117 Paper guide 118 Guide member 120, 160, 170, 180 Heating Apparatus 144 Foam layer 162 Fixed pad 172 Roll-shaped member

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Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電性材料からなる薄層状の発熱層を
有し、該発熱層と平行な方向に移動する搬送体と、 該搬送体の両側の互いに対向する位置に設けられた第1
の励磁コイル及び第2の励磁コイルと、 該第1の励磁コイルと第2の励磁コイルとに交流電圧を
印加する電源装置とを有し、 前記第1の励磁コイルと第2の励磁コイルとは、 磁気的に和動接続結合され、これらの励磁コイルによっ
て励起される磁束が、前記発熱層を貫通するように設定
されていることを特徴とする加熱装置。
1. A carrier having a thin heating layer made of a conductive material, the carrier moving in a direction parallel to the heating layer, and a first body provided at opposite positions on both sides of the carrier.
An excitation coil and a second excitation coil, and a power supply device for applying an AC voltage to the first excitation coil and the second excitation coil. The first excitation coil, the second excitation coil, Is a heating device characterized in that it is magnetically harmonically connected and coupled, and a magnetic flux excited by these exciting coils is set to penetrate the heating layer.
【請求項2】 前記発熱層は、銅、銀、アルミニウム
又はこれらと同等以下の電気抵抗率を有する、非磁性の
材料からなるものであり、 この発熱層の層厚が、0.1μm以上で20μm以下で
あることを特徴する請求項1に記載の加熱装置。
2. The heat-generating layer is made of copper, silver, aluminum or a non-magnetic material having an electric resistivity equal to or less than these, and the heat-generating layer has a thickness of 0.1 μm or more. The heating device according to claim 1, wherein the heating device has a thickness of 20 μm or less.
【請求項3】 静電電位の差による潜像にトナーを付
着することによって形成されたトナー像を無端状の周面
上に担持し、該周面が周回移動するように駆動されるト
ナー像担持搬送体と、 該トナー像担持搬送体の内側及び外側に、互いに対向す
るように設けられた第1の励磁コイル及び第2の励磁コ
イルと、 該第1の励磁コイル及び第2の励磁コイルに交流電圧を
印加する電源装置と、 前記トナー像担持搬送体の周回方向における前記第1及
び第2の励磁コイルが対向する位置の下流側で、記録媒
体を該トナー像担持搬送体に押圧する押圧手段とを有
し、 前記トナー像担持搬送体は、 周面に沿って、導電性材料からなる薄層状の発熱層を有
するものであり、 前記第1の励磁コイル及び第2の励磁コイルは交流電圧
の印加により、前記発熱層を電磁誘導加熱するように配
置されていることを特徴とする画像形成装置。
3. A toner image formed by adhering toner to a latent image due to a difference in electrostatic potential, carried on an endless peripheral surface, and the peripheral surface is driven to move around. A carrying carrier, a first exciting coil and a second exciting coil provided on the inside and outside of the toner image carrying carrier so as to face each other; the first exciting coil and the second exciting coil A recording medium is pressed against the toner image carrier at a position downstream of a position where the first and second excitation coils oppose each other in a circumferential direction of the toner image carrier. And a pressing means, wherein the toner image carrying and transporting body has a thin heating layer made of a conductive material along a peripheral surface, and the first excitation coil and the second excitation coil are By applying an AC voltage, the heating layer An image forming apparatus, wherein the image forming apparatus is arranged to perform electromagnetic induction heating.
【請求項4】 前記第1の励磁コイルと前記第2の励
磁コイルとは、 磁気的に和動接続結合され、これらの励磁コイルによっ
て励起される磁束が、前記発熱層を貫通するように設定
されていることを特徴とする請求項3に記載の画像形成
装置。
4. The first excitation coil and the second excitation coil are magnetically coupled in a harmonically connected manner, and a magnetic flux excited by these excitation coils is set so as to penetrate through the heat generating layer. The image forming apparatus according to claim 3, wherein:
【請求項5】 前記トナー像担持搬送体が有する発熱
層は、銅、銀、アルミニウム又はこれらと同等以下の電
気抵抗率を有する、非磁性の材料からなるものであり、 この発熱層の層厚が、0.1μm以上で20μm以下で
あることを特徴する請求項4に記載の画像形成装置。
5. The heat generating layer of the toner image carrying and transporting body is made of copper, silver, aluminum or a non-magnetic material having an electric resistivity equal to or less than these, and the thickness of the heat generating layer is 5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the distance is 0.1 μm or more and 20 μm or less.
【請求項6】 前記電源装置から前記第1の励磁コイ
ル及び第2の励磁コイルに印加される交流電圧及び周波
数は、前記トナー像担持搬送体上に担持され、前記記録
媒体に押圧される直前のトナーの温度が、該トナーの軟
化点以上となるように設定され、 前記押圧手段の押圧により、前記トナー像担持搬送体に
前記記録媒体が圧接される範囲は、 前記記録媒体が該トナー像担持搬送体から分離する瞬間
に、前記トナー温度が軟化点以下となるように設定され
ていることを特徴する請求項3、請求項4又は請求項5
のいずれかに記載の画像形成装置。
6. An AC voltage and a frequency applied from the power supply device to the first exciting coil and the second exciting coil are carried on the toner image carrying conveyance and immediately before being pressed by the recording medium. The temperature of the toner is set to be equal to or higher than the softening point of the toner, and the range in which the recording medium is pressed against the toner image carrying conveyance by the pressing of the pressing means is as follows. The toner temperature is set to be equal to or lower than a softening point at the moment when the toner is separated from the carrier.
The image forming apparatus according to any one of the above.
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