JP2002043049A - Induction heating device - Google Patents

Induction heating device

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JP2002043049A
JP2002043049A JP2000221916A JP2000221916A JP2002043049A JP 2002043049 A JP2002043049 A JP 2002043049A JP 2000221916 A JP2000221916 A JP 2000221916A JP 2000221916 A JP2000221916 A JP 2000221916A JP 2002043049 A JP2002043049 A JP 2002043049A
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JP
Japan
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heating
induction coil
heating member
induction
longitudinal direction
Prior art date
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Application number
JP2000221916A
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Japanese (ja)
Inventor
Shogo Yokota
昌吾 横田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an induction heating device capable of generating uniform and sufficient heating energy, without making the device large-size. SOLUTION: A heating roller 11 is provided with a conductive layer 13 to generate heat in an alternating field. An induction coil 15, comprising folded parts 15a at both end parts of length of the heat roller 11, and straight part 15b in parallel along the length, is disposed to enclose one side of the heating roller 11. Longitudinal length of the heating roller 11 is substantially similar to that of the induction coil 15, and for compensating reduction of interlinkage flux on the end part side of the heating roller 11 by that, conductors at the folded parts 15a of the induction coil 15 at the end parts are layered. In a section W where the heating roller 11 passes the induction coil 15, therefore, interlinkage flux at each longitudinal end part of the heating roller can be made substantially similar to that at other parts, thereby uniform and sufficient heating energy can be generated.

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、乾式電子写真機器
における定着装置、湿式電子写真機器における乾燥装
置、インクジェットプリンタにおける乾燥装置、リライ
タブルメディア用消去装置などで好適に実施される誘導
加熱方式を用いた加熱装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an induction heating system which is preferably used in a fixing device in a dry electrophotographic apparatus, a drying apparatus in a wet electrophotographic apparatus, a drying apparatus in an ink jet printer, an erasing apparatus for rewritable media and the like. Heating device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来技術の加熱装置において、たとえば
定着装置では、加熱ローラ内にハロゲンランプを設け、
このハロゲンランプによって加熱ローラを加熱するよう
にした構成が従来から広く用いられている。しかしなが
ら、加熱開始時の立ち上がりが遅いという問題があり、
近年、導電層を備えて加熱ローラを形成し、磁界発生手
段からの交番磁界を前記加熱ローラに与えることで、該
加熱ローラに発生する渦電流によるジュール熱を用いて
該加熱ローラ自体を発熱させるようにした誘導加熱方式
の定着装置が注目されている。
2. Description of the Related Art In a conventional heating device, for example, in a fixing device, a halogen lamp is provided in a heating roller,
A configuration in which a heating roller is heated by the halogen lamp has been widely used. However, there is a problem that the rise at the start of heating is slow,
In recent years, by forming a heating roller with a conductive layer and applying an alternating magnetic field from the magnetic field generating means to the heating roller, the heating roller itself generates heat using Joule heat generated by eddy current generated in the heating roller. Attention has been paid to such an induction heating type fixing device.

【0003】図22(a)は典型的な従来技術の誘導加
熱方式の定着装置170の平面図であり、図22(b)
は図22(a)の側面図であり、図22(c)は図22
(b)の切断面線I−Iから見た断面図である。トナー
像の形成された記録紙は、該定着装置170の加熱ロー
ラ1と加圧ローラ2とによって挟圧搬送されることで、
前記トナー像が加熱定着される。前記加熱ローラ1は、
交番磁界中で発熱する導電層3を備えている。前記加熱
ローラ1の一方を外囲するように加熱部材の長手方向に
平行に延び、長手方向両端で折り返される誘導コイル4
が配設されている。誘導コイル4には、励磁回路から交
番電流が与えられ、これによる交番電界で前記導電層3
には渦電流が発生し、電磁誘導加熱される。
FIG. 22A is a plan view of a typical prior art induction heating type fixing device 170, and FIG.
22A is a side view of FIG. 22A, and FIG.
It is sectional drawing seen from the cutting surface line II of (b). The recording paper on which the toner image is formed is nipped and conveyed by the heating roller 1 and the pressure roller 2 of the fixing device 170,
The toner image is fixed by heating. The heating roller 1 includes:
It has a conductive layer 3 that generates heat in an alternating magnetic field. An induction coil 4 which extends parallel to the longitudinal direction of the heating member so as to surround one of the heating rollers 1 and is folded at both longitudinal ends.
Are arranged. An alternating current is applied to the induction coil 4 from an excitation circuit, and the alternating electric field caused by the alternating current causes the conductive layer 3.
Generates an eddy current, which is heated by electromagnetic induction.

【0004】さらに別の誘導加熱方式の定着装置が、特
許第2616433号公報に開示されている。図23は
該定着装置200を示す図である。該定着装置200
は、加熱ローラ201と加圧ローラ202とから成るロ
ーラ対を基本に構成されており、加熱ローラ201は、
該加熱ローラ201の一側方外周部に配置された加熱コ
イル209および絶縁支持体208から成る誘導加熱体
207によって発生された交番磁界を受けることで、所
定の温度に昇温される。
A further induction heating type fixing device is disclosed in Japanese Patent No. 2,616,433. FIG. 23 is a diagram showing the fixing device 200. The fixing device 200
Is based on a roller pair consisting of a heating roller 201 and a pressure roller 202, and the heating roller 201 is
The temperature is raised to a predetermined temperature by receiving an alternating magnetic field generated by an induction heating body 207 composed of a heating coil 209 and an insulating support body 208 arranged on one side outer peripheral portion of the heating roller 201.

【0005】一方、現像工程(図示せず)を経て前記定
着装置200に送られてきた未定着像を有する記録紙2
16が、所定の温度に昇温された加熱ローラ201と加
圧ローラ202によって形成された接触ニップ部を通過
することで、熱と圧力とによって前記未定着像が該記録
紙216に定着される。
On the other hand, the recording paper 2 having an unfixed image sent to the fixing device 200 through a developing step (not shown)
The unfixed image is fixed to the recording paper 216 by heat and pressure by passing through the contact nip formed by the heating roller 201 and the pressure roller 202 heated to a predetermined temperature. .

【0006】ここで、加熱コイル209の長さを加熱ロ
ーラ201の長さに略等しく形成した場合、小サイズ紙
を処理すると、記録紙216が通る領域は該記録紙21
6に熱を奪われて温度が低下するけれども、通らない領
域では蓄熱によって温度が上昇する。この状態で、サイ
ズの大きい用紙の処理を行うと、温度の高い領域(紙の
両端部)で、トナーが加熱ローラに付着し、画像欠損を
起こすいわゆる高温オフセット問題を起こす。
Here, when the length of the heating coil 209 is formed substantially equal to the length of the heating roller 201 and small-sized paper is processed, the area where the recording paper 216 passes is limited to the recording paper 21.
Although the heat is taken by 6 and the temperature decreases, the temperature rises due to heat storage in the non-passable region. When processing large-sized paper in this state, toner adheres to the heating roller in a high-temperature region (both ends of the paper), causing a so-called high-temperature offset problem that causes image loss.

【0007】そこで、前記定着装置200では、図24
に示すように、加熱コイル(誘導コイル)209を、加
熱ローラ201の軸線方向に沿って、参照符209aで
示す中央部と、参照符209b,209cで示す両端部
との3つに分割して形成し、それぞれ独立して通電され
るように構成されている。このように構成することで、
幅寸法の小さい用紙の処理に対しては、中央の加熱コイ
ルのみを加熱するなど、用紙サイズに応じて加熱エリア
を変更する方法が述べられている。
Therefore, in the fixing device 200, FIG.
, The heating coil (induction coil) 209 is divided along the axial direction of the heating roller 201 into three parts, a central part shown by reference numeral 209a and both end parts shown by reference numerals 209b and 209c. And are configured to be independently energized. With this configuration,
For processing a sheet having a small width, a method of changing a heating area according to the sheet size, such as heating only a central heating coil, is described.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第1の
課題として、図22に示す定着装置170では、加熱ロ
ーラ1の端部側では誘導コイル4は折り返し(ターン)
部分4aが臨むことになり、加熱ローラ1の端部の鎖交
磁束は、それ以外の部分の鎖交磁束よりも少なくなって
しまうという問題がある。すなわち、誘導コイル4は、
前記加熱ローラ1の端部以外の部分には、その直線部分
4bが臨み、この部分には矢符B1で示す磁界が有効に
作用するのに対して、前記加熱ローラ1の端部では、前
記折り返し部分4aが臨み、矢符B2で示す磁界の多く
が加熱ローラ1の外部を通過し、有効に作用しなくなっ
てしまう。この問題を解決するためには、前記誘導コイ
ル4の直線部分4bの長さLを加熱ローラ1の長さより
も長くすればよいけれども、装置寸法の制約などから、
特に小型の複写機などでは現実的でない。
However, as a first problem, in the fixing device 170 shown in FIG. 22, the induction coil 4 is turned on the end side of the heating roller 1.
Since the portion 4a is exposed, there is a problem that the flux linkage at the end of the heating roller 1 is smaller than the flux linkage at the other portions. That is, the induction coil 4
The linear portion 4b faces the portion other than the end of the heating roller 1, and a magnetic field indicated by an arrow B1 effectively acts on this portion. The folded portion 4a is exposed, and much of the magnetic field indicated by the arrow B2 passes outside the heating roller 1 and does not function effectively. In order to solve this problem, the length L of the linear portion 4b of the induction coil 4 may be longer than the length of the heating roller 1.
In particular, it is not practical for a small copying machine.

【0009】第2の課題は、特許第2616433号公
報では、加熱コイル209が複数に分割されているの
で、各コイル毎に励磁回路を用意してそれぞれを独立に
駆動するか、もしくは1つの励磁回路を切換えて使用す
ることが提案されている。このうち、コイル毎に励磁回
路を用意した場合は、各々の回路をたとえば20kHz
以上の高周波で、10A以上にも及ぶ大電流を高精度に
制御することが要求され、コストアップを招来するとい
う問題がある。一方、1つの励磁回路を切換えて使用し
た場合は、切換え端子部で、前記のような高周波電流に
よるノイズの発生や、電圧降下などの問題が発生する。
The second problem is that, in Japanese Patent No. 2616433, since the heating coil 209 is divided into a plurality of parts, an excitation circuit is prepared for each coil and each is driven independently or one excitation circuit is provided. It has been proposed to switch circuits for use. When an excitation circuit is prepared for each coil, each circuit is set to, for example, 20 kHz.
At the above-mentioned high frequency, it is required to control a large current of 10 A or more with high accuracy, which causes a problem that the cost is increased. On the other hand, when one excitation circuit is switched and used, problems such as generation of noise due to the high-frequency current and voltage drop occur at the switching terminal.

【0010】また、図24で示すように、加熱コイル2
09の巻パターンは、加熱ローラ201の軸方向に平行
な部分Aと、周方向に平行な部分Bとの2つの部分に分
けられる。発生する交番磁界は電流の流れる向きに対し
て垂直な面に発生するので、AとBとの部分では発生す
る磁界の向きが異なることになる。そのため、加熱ロー
ラ201の長手方向の磁界分布を均一にすることが困難
になり、軸方向に均一な温度特性を維持することが難し
くなる。この傾向は特に、長手方向にコイルを分割した
場合に顕著になる。したがってこのように、加熱コイル
を分割することで、幅寸法の異なる用紙に対応すること
は可能になるけれども、このような構成では、最大用紙
サイズに対して均一な温度特性を実現するのは困難にな
るという問題がある。
[0010] As shown in FIG.
The winding pattern 09 is divided into two parts, a part A parallel to the axial direction of the heating roller 201 and a part B parallel to the circumferential direction. Since the generated alternating magnetic field is generated on a plane perpendicular to the direction in which the current flows, the direction of the generated magnetic field differs between A and B. Therefore, it is difficult to make the magnetic field distribution in the longitudinal direction of the heating roller 201 uniform, and it is difficult to maintain uniform temperature characteristics in the axial direction. This tendency is particularly remarkable when the coil is divided in the longitudinal direction. Therefore, by dividing the heating coil in this way, it is possible to cope with paper having different width dimensions, but it is difficult to realize a uniform temperature characteristic with respect to the maximum paper size with such a configuration. Problem.

【0011】本発明の第1の目的は、装置の大型化を招
くことがなく、均一で充分な加熱エネルギーを発生する
ことができる誘導加熱装置を提供することである。
A first object of the present invention is to provide an induction heating apparatus capable of generating uniform and sufficient heating energy without increasing the size of the apparatus.

【0012】本発明の第2の目的は、簡単な構成で、異
なるサイズの被加熱材を連続して加熱処理しても、加熱
部材を、必要箇所だけ昇温させ、温度むらなく、均一に
加熱することができる誘導加熱装置を提供することであ
る。
A second object of the present invention is to increase the temperature of a heating member only at a required portion even if heat-treated materials of different sizes are continuously heated with a simple structure, so that the temperature is uniform and uniform. An object of the present invention is to provide an induction heating device capable of heating.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、交番磁界中で
発熱する導電層を備えている長手状の加熱部材と、加熱
部材の長手方向に平行に延び、長手方向両端で折り返さ
れて巻回される導線から成り、加熱部材の一方側を外囲
するように配置される誘導コイルとを備え、前記誘導コ
イルからの交番磁界によって、加熱部材を電磁誘導加熱
し、誘導コイルとは反対側となる加熱部材の他方側に設
けられる被加熱材に、加熱部材の熱を伝える誘導加熱装
置において、前記加熱部材と誘導コイルとは長手方向の
長さが略等しく形成され、前記加熱部材の長手方向両端
部での導電層に対する鎖交磁束の減少分を補償するため
に、該端部での誘導コイルを、加熱部材の長手方向に垂
直な方向に積層して巻回することを特徴とする誘導加熱
装置である。
According to the present invention, there is provided an elongated heating member having a conductive layer that generates heat in an alternating magnetic field, a winding member extending parallel to the longitudinal direction of the heating member, and folded at both ends in the longitudinal direction. An induction coil, which is composed of a conductive wire that is turned and is arranged so as to surround one side of the heating member, wherein the heating member is electromagnetically heated by an alternating magnetic field from the induction coil, and the opposite side to the induction coil. In an induction heating device for transmitting heat of a heating member to a material to be heated provided on the other side of a heating member to be formed, the heating member and the induction coil are formed to have substantially equal longitudinal lengths, and the longitudinal length of the heating member is In order to compensate for the decrease of the flux linkage to the conductive layer at both ends in the direction, the induction coil at the end is laminated and wound in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the heating member. It is an induction heating device.

【0014】本発明に従えば、加熱部材の両端部での鎖
交磁束の減少分を補償するため、該端部側で折り返され
る誘導コイルの導線を加熱部材の長手方向に垂直な方向
に積層して巻回することによって、装置が大型化しない
よう、加熱部材と誘導コイルの長手方向の長さを略等し
く形成しても、前記誘導コイルの直線部を広く利用する
ことができるとともに、加熱部材は全長にわたって均一
に発熱し、簡易な構成で、温度むらをなくすことができ
る。
According to the present invention, in order to compensate for a reduction in the interlinkage magnetic flux at both ends of the heating member, the induction coil turned back at the end is laminated in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the heating member. By winding, the linear portion of the induction coil can be widely used, even if the length of the heating member and the induction coil are made substantially equal so that the device does not become large, and the heating can be performed. The member generates heat uniformly over its entire length, has a simple configuration, and can eliminate temperature unevenness.

【0015】また本発明は、交番磁界中で発熱する導電
層を備えている長手状の加熱部材と、加熱部材の長手方
向に平行に延び、長手方向両端で折り返されて巻回され
る導線から成り、加熱部材の一方側を外囲するように配
置される誘導コイルとを備え、前記誘導コイルからの交
番磁界によって、加熱部材を電磁誘導加熱し、誘導コイ
ルとは反対側となる加熱部材の他方側に設けられる被加
熱材に、加熱部材の熱を伝える誘導加熱装置において、
前記加熱部材と誘導コイルとは長手方向の長さが略等し
く形成され、前記加熱部材の長手方向両端部での導電層
に対する鎖交磁束の減少分を補償するために、該端部側
で折り返される誘導コイルのループ径を拡大して巻回す
ることを特徴とする誘導加熱装置である。
According to the present invention, there is also provided a heating member having a conductive layer which generates heat in an alternating magnetic field, and a conductive wire which extends parallel to the longitudinal direction of the heating member and is wound at both ends in the longitudinal direction. An induction coil disposed so as to surround one side of the heating member, and the electromagnetic induction heating of the heating member by an alternating magnetic field from the induction coil, the heating member being on the side opposite to the induction coil. In an induction heating device that transmits heat of a heating member to a material to be heated provided on the other side,
The heating member and the induction coil are formed to have substantially the same length in the longitudinal direction. In order to compensate for a decrease in magnetic flux linkage to the conductive layer at both ends in the longitudinal direction of the heating member, the heating member and the induction coil are folded back at the end side. An induction heating device characterized in that a loop diameter of an induction coil is enlarged and wound.

【0016】本発明に従えば、加熱部材の両端部での鎖
交磁束の減少分を補償するため、該端部での折り返され
る誘導コイルのループ径を拡大し、中央部と該端部とで
の2次元方向の調整、つまり誘導コイルの中央部より
も、端部で幅が大きくなるように調整することによっ
て、導電層の鎖交磁束中の通過時間を増加させる。これ
によって、装置が大型化しないよう、加熱部材と誘導コ
イルとの長手方向の長さを略等しく形成しても、加熱部
材は全長にわたって均一に発熱し、簡易な構成で、温度
むらをなくすことができる。
According to the present invention, in order to compensate for the decrease in the interlinkage magnetic flux at both ends of the heating member, the loop diameter of the folded induction coil at the end is enlarged, and the center and the end are connected to each other. In the two-dimensional direction, that is, by adjusting the width of the induction coil to be larger at the end than at the center, thereby increasing the passage time of the conductive layer in the interlinkage magnetic flux. Thus, even if the longitudinal lengths of the heating member and the induction coil are substantially equal to each other, the heating member generates heat uniformly over the entire length so that the device has a simple configuration and eliminates temperature unevenness so that the apparatus is not increased in size. Can be.

【0017】また本発明は、交番磁界中で発熱する導電
層を備えている長手状の加熱部材と、加熱部材の長手方
向に平行に延び、長手方向両端で折り返されて巻回され
る導線から成り、加熱部材の一方側を外囲するように配
置される誘導コイルとを備え、前記誘導コイルからの交
番磁界によって、加熱部材を電磁誘導加熱し、誘導コイ
ルとは反対側となる加熱部材の他方側に設けられる被加
熱材に、加熱部材の熱を伝える誘導加熱装置において、
前記加熱部材と誘導コイルとは長手方向の長さが略等し
く形成され、前記加熱部材の長手方向両端部での導電層
に対する鎖交磁束の減少分を補償するために、該端部に
第2の導電層を設け、第2の導電層の比透磁率、または
体積抵抗率を前記導電層よりも高い材料から形成するこ
とを特徴とする誘導加熱装置である。
According to the present invention, there is also provided a heating member having a conductive layer which generates heat in an alternating magnetic field, and a conductive wire which extends parallel to the longitudinal direction of the heating member and is wound at both ends in the longitudinal direction. An induction coil disposed so as to surround one side of the heating member, and the electromagnetic induction heating of the heating member by an alternating magnetic field from the induction coil, the heating member being on the side opposite to the induction coil. In an induction heating device that transmits heat of a heating member to a material to be heated provided on the other side,
The heating member and the induction coil are formed to have substantially the same length in the longitudinal direction. In order to compensate for the decrease in the magnetic flux linkage to the conductive layer at both ends in the longitudinal direction of the heating member, a second portion is provided at the end. Wherein the second conductive layer is formed from a material having a higher relative magnetic permeability or volume resistivity than the conductive layer.

【0018】本発明に従えば、加熱部材の両端部での鎖
交磁束の減少分を補償するため、加熱部材の該端部に第
2の導電層を設け、該第2の導電層の比透磁率、または
体積抵抗率を前記導電層よりも高い材料から形成し、少
ない鎖交磁束でも効率的に発熱させる。これによって、
装置が大型化しないよう、加熱部材と誘導コイルとの長
手方向の長さを略等しく形成しても、加熱部材は全長に
わたって均一に発熱し、簡易な構成で、温度むらをなく
すことができる。
According to the present invention, a second conductive layer is provided at the end of the heating member so as to compensate for the decrease in the interlinkage magnetic flux at both ends of the heating member. It is made of a material having a higher magnetic permeability or volume resistivity than the conductive layer, and efficiently generates heat even with a small interlinkage magnetic flux. by this,
Even if the lengths of the heating member and the induction coil in the longitudinal direction are substantially equal so that the apparatus is not increased in size, the heating member generates heat uniformly over the entire length, and can have a simple configuration to eliminate temperature unevenness.

【0019】また本発明は、交番磁界中で発熱する導電
層を備えている長手状の加熱部材と、加熱部材の長手方
向に平行に延び、長手方向両端で折り返されて巻回され
る導線から成り、加熱部材の一方側を外囲するように配
置される誘導コイルとを備え、前記誘導コイルからの交
番磁界によって、加熱部材を電磁誘導加熱し、誘導コイ
ルとは反対側となる加熱部材の他方側に設けられる被加
熱材に、加熱部材の熱を伝える誘導加熱装置において、
前記加熱部材と誘導コイルとは長手方向の長さが略等し
く形成され、前記加熱部材の長手方向両端部での導電層
に対する鎖交磁束の減少分を補償するために、該端部側
の誘導コイルの折り返し部分に電磁誘導加熱される熱伝
導部材を設けることを特徴とする誘導加熱装置である。
The present invention also provides a heating member having a conductive layer that generates heat in an alternating magnetic field, and a conductive wire extending parallel to the longitudinal direction of the heating member and folded at both ends in the longitudinal direction and wound. An induction coil disposed so as to surround one side of the heating member, and the electromagnetic induction heating of the heating member by an alternating magnetic field from the induction coil, the heating member being on the side opposite to the induction coil. In an induction heating device that transmits heat of a heating member to a material to be heated provided on the other side,
The heating member and the induction coil are formed to have substantially the same length in the longitudinal direction. In order to compensate for the decrease in the flux linkage to the conductive layer at both ends in the longitudinal direction of the heating member, the induction on the end side is compensated. An induction heating device characterized in that a heat conducting member that is heated by electromagnetic induction is provided at a folded portion of the coil.

【0020】本発明に従えば、加熱部材の両端部での鎖
交磁束の減少分を補償するため、該端部で折り返される
誘導コイルのループ部分に近接して、誘導コイルの導線
に直交する、すなわち発生する磁束と平行な複数の磁性
部材が配された熱伝導部材を設ける。したがって、前記
磁性部材は磁束を効率的に捉え、該磁性部材に発生する
渦電流は大きくなり発熱量が増す。こうして、磁性部材
に発生した熱が熱伝導部材に伝わり熱輻射によって加熱
部材端部に与えられる。これによって、装置が大型化し
ないよう加熱部材を誘導コイルの長手方向の長さを略等
しくしても、加熱部材全体にわたって均一に発熱させる
ことができ、簡易な構成で、温度むらをなくすことがで
きる。
According to the present invention, in order to compensate for a reduction in the interlinkage magnetic flux at both ends of the heating member, the heating member is close to the loop portion of the induction coil folded back at the end portion and is orthogonal to the conductor of the induction coil. That is, a heat conductive member provided with a plurality of magnetic members parallel to the generated magnetic flux is provided. Therefore, the magnetic member efficiently captures the magnetic flux, the eddy current generated in the magnetic member increases, and the calorific value increases. In this way, the heat generated in the magnetic member is transmitted to the heat conducting member and is given to the end of the heating member by heat radiation. Thereby, even if the length of the heating member in the longitudinal direction of the induction coil is substantially equal so that the apparatus does not become large, it is possible to generate heat uniformly over the entire heating member, and it is possible to eliminate temperature unevenness with a simple configuration. it can.

【0021】また本発明は、交番磁界中で発熱する導電
層を備えている長手状の加熱部材と、加熱部材の長手方
向に平行に延び、長手方向両端で折り返されて巻回され
る導線から成り、加熱部材の一方側を外囲するように配
置される誘導コイルとを備え、前記誘導コイルからの交
番磁界によって、加熱部材を電磁誘導加熱し、誘導コイ
ルとは反対側となる加熱部材の他方側に設けられる被加
熱材に、加熱部材の熱を伝える誘導加熱装置において、
前記誘導コイルに沿って配置され、誘導コイルの長手方
向に複数に分割されており、その一部または全部が前記
被加熱材の大きさに応じて、前記誘導コイルに近接・離
反変位する磁性部材を備えることを特徴とする誘導加熱
装置である。
According to the present invention, there is further provided a heating member having a conductive layer which generates heat in an alternating magnetic field, and a conductive wire which extends in parallel with the longitudinal direction of the heating member and is wound at both ends in the longitudinal direction. An induction coil disposed so as to surround one side of the heating member, and the electromagnetic induction heating of the heating member by an alternating magnetic field from the induction coil, the heating member being on the side opposite to the induction coil. In an induction heating device that transmits heat of a heating member to a material to be heated provided on the other side,
A magnetic member that is arranged along the induction coil and is divided into a plurality of parts in the longitudinal direction of the induction coil, and a part or all of the magnetic member moves toward and away from the induction coil according to the size of the material to be heated. An induction heating apparatus comprising:

【0022】誘導加熱方式を用いる加熱装置において、
誘導コイルによって実現される磁界発生手段に隣接し
て、フェライトなどで実現される磁性部材を設けると、
発生する交番磁界のうち、背面側の磁束を集中させるこ
とができる。背面側の磁束が集中すると、その影響を受
けて反対側に存在する加熱部材に鎖交する磁束密度も大
きくなる。これによって、加熱部材に発生する渦電流が
大きくなり発熱量が増加し、加熱効率が改善される。
In a heating device using an induction heating method,
When a magnetic member realized by ferrite or the like is provided adjacent to the magnetic field generating means realized by the induction coil,
Of the generated alternating magnetic field, the magnetic flux on the back side can be concentrated. When the magnetic flux on the back side is concentrated, the density of the magnetic flux linked to the heating member located on the opposite side increases due to the influence. As a result, the eddy current generated in the heating member increases, the amount of heat generation increases, and the heating efficiency is improved.

【0023】しかしながら、前記磁性部材を誘導コイル
の長手方向の全長にわたって設けると、記録紙などの被
加熱材が、適用可能な最大サイズである場合には、該被
加熱材を均一に加熱することが可能であるけれども、小
さいサイズである場合には、加熱部材の長手方向両端部
付近などの該被加熱材に接触しない部分では熱伝達が行
われず、蓄熱によって温度が上昇してゆく。その状態で
次に大きいサイズの被加熱材を処理する場合には、前記
小さいサイズの被加熱材に接触していた部分と、接触し
ていなかった部分とで温度むらが生じ、高温オフセット
などの定着不良を招く。
However, when the magnetic member is provided over the entire length of the induction coil in the longitudinal direction, if the material to be heated such as recording paper has the maximum applicable size, the material to be heated is uniformly heated. However, in the case of a small size, heat transfer is not performed in a portion that is not in contact with the material to be heated, such as near both ends in the longitudinal direction of the heating member, and the temperature rises due to heat storage. When processing the next-larger heated material in that state, temperature unevenness occurs between the portion that was in contact with the smaller-sized heated material and the portion that was not in contact, such as a high-temperature offset. This leads to poor fixing.

【0024】本発明に従えば、この温度むらが生じない
ように、前記磁性部材を長手方向に複数に分割してお
き、前記被加熱材のサイズに応じて、その部分に臨む磁
性部材だけを誘導コイルに近接させる。こうして、複数
に分割した磁性部材を選択的に誘導コイルに近接・離反
変位させるという簡単な構成で、異なるサイズの被加熱
材を連続して加熱処理しても、加熱部材を、必要箇所だ
け昇温させ、温度むらなく、均一に加熱することができ
る。
According to the present invention, the magnetic member is divided into a plurality of pieces in the longitudinal direction so that the temperature unevenness does not occur, and only the magnetic member facing the portion is divided according to the size of the material to be heated. Move closer to the induction coil. In this way, with a simple configuration in which the divided magnetic members are selectively displaced toward and away from the induction coil, even if the heat-treated materials of different sizes are continuously heated, the heating members are raised only at necessary places. It can be heated and evenly heated without unevenness.

【0025】また、長い1本の磁性部材に対して、複数
に分割した比較的短い磁性部材を組合わせて用いること
によって、加熱部材の温度の割れが生じ難くなり、歩留
まりを向上することもできる。
Further, by using a relatively long magnetic member in combination with a plurality of divided relatively short magnetic members, cracking of the temperature of the heating member is less likely to occur, and the yield can be improved. .

【0026】さらにまた、磁性部材によって加熱部材に
磁束を効率よく集中できるようになるので、加熱部材と
誘導コイルとの距離を広くとることができる。すなわ
ち、誘導コイルが加熱部材の温度の影響をより受けにく
くすることができる。これによって、雰囲気温度を低く
してコイル抵抗の上昇を防止し加熱効率を改善すること
ができる。
Furthermore, since the magnetic member allows the magnetic flux to be efficiently concentrated on the heating member, the distance between the heating member and the induction coil can be increased. That is, it is possible to make the induction coil less affected by the temperature of the heating member. As a result, it is possible to prevent the rise in coil resistance by lowering the ambient temperature and improve the heating efficiency.

【0027】また、磁界発生手段は加熱部材を外囲する
ように配置されるので、加熱部材が加熱ローラである
と、磁界発生手段である誘導コイルは曲率を有して加熱
部材の外側に配置されることになり、加熱部材への磁束
集中効果が大きいという効果があり、少ない量の磁性部
材で効果的に磁束を集中させることができる。
Further, since the magnetic field generating means is arranged so as to surround the heating member, when the heating member is a heating roller, the induction coil which is the magnetic field generating means has a curvature and is arranged outside the heating member. Therefore, the effect of concentrating the magnetic flux on the heating member is large, and the magnetic flux can be effectively concentrated with a small amount of the magnetic member.

【0028】また本発明は、前記磁性部材の分割面は、
前記加熱部材の軸直角断面と交差していることを特徴と
する。
Further, according to the present invention, the division surface of the magnetic member may be:
The heating member intersects with a cross section perpendicular to the axis.

【0029】分割された磁性部材の分割面を、加熱部材
の軸直角断面と平行に形成すると、磁性部材が途切れて
いる空隙部分の磁束が集中しなくなるので、その部分に
対応する加熱部材の温度が低下し、温度ムラが発生す
る。本発明に従えば、分割面を軸垂直方向断面に対して
斜めに形成することによって、分割面での加熱部材の温
度低下を制御することができる。
If the divided surface of the divided magnetic member is formed in parallel with the cross section perpendicular to the axis of the heating member, the magnetic flux in the gap where the magnetic member is interrupted will not be concentrated, and the temperature of the heating member corresponding to that portion will not be concentrated. And temperature unevenness occurs. According to the present invention, the temperature decrease of the heating member at the division surface can be controlled by forming the division surface obliquely with respect to the section perpendicular to the axis.

【0030】また本発明は、前記加熱部材に、良熱伝導
層が備えられていることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the heating member is provided with a good heat conduction layer.

【0031】本発明に従えば、小サイズの記録媒体(被
加熱材)を処理したときのサイズ外の領域の温度上昇を
緩和することができる。
According to the present invention, it is possible to alleviate a temperature rise in a region outside the size when a small-sized recording medium (a material to be heated) is processed.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】図1は本発明の第1の実施形態の
誘導加熱方式の定着装置10を示す図であり、図2
(a)は定着装置10の平面図であり、図2(b)は図
2(a)の側面図であり、図2(c)は図2(b)の切
断面線II−IIから見た断面図である。前記定着装置
10は、加熱部材である長手円柱状の加熱ローラ11、
長手円柱状の加圧ローラ12、加熱ローラ11を加熱す
る誘導コイル15、誘導コイル14に交番電流を流す励
磁回路16および加熱ローラ11の温度を検知するサー
ミスタ17を含む。
FIG. 1 is a diagram showing an induction heating type fixing device 10 according to a first embodiment of the present invention.
2A is a plan view of the fixing device 10, FIG. 2B is a side view of FIG. 2A, and FIG. 2C is a sectional view taken along line II-II of FIG. 2B. FIG. The fixing device 10 includes a long cylindrical heating roller 11 as a heating member,
It includes a long cylindrical pressure roller 12, an induction coil 15 for heating the heating roller 11, an excitation circuit 16 for supplying an alternating current to the induction coil 14, and a thermistor 17 for detecting the temperature of the heating roller 11.

【0033】加熱ローラ11は図1の紙面に垂直な方向
に延びる回転軸8を中心に矢符Aの方向に回転する。加
圧ローラ12は加熱ローラ11に接触し矢符Bの方向に
従動回転する。加熱ローラ11と加圧ローラ12とは、
記録紙18を挟んで対向して配置され、加熱ローラ11
と加圧ローラ12との間には接触ニップ部が形成され
る。誘導コイル15は、加圧ローラ12とは反対側とな
る加熱ローラ11の他方側に配置され、サーミスタ17
は加熱ローラ11上に当接して配置される。
The heating roller 11 rotates in the direction of arrow A about a rotation shaft 8 extending in a direction perpendicular to the plane of FIG. The pressure roller 12 contacts the heating roller 11 and rotates in the direction indicated by the arrow B. The heating roller 11 and the pressure roller 12
The heating roller 11 is disposed so as to face the recording paper 18.
A contact nip portion is formed between the pressure roller 12 and the pressure roller 12. The induction coil 15 is disposed on the other side of the heating roller 11 opposite to the pressure roller 12 and has a thermistor 17.
Is disposed in contact with the heating roller 11.

【0034】トナー像の形成された被加熱材である記録
紙18は、加熱ローラ11と加圧ローラ12とによって
形成された接触ニップ部を通過することで、熱と圧力に
より、トナー像が加熱定着される。前記加熱ローラ11
は、交番磁界中で発熱する導電層13を備え、その外周
面が離型層14で被覆されて構成されている。この加熱
ローラ11の一方側を外囲するように、加熱ローラ11
の長手方向の両端部で折り返して導線が巻回された誘導
コイル15が配設されている。誘導コイル15には、加
熱ローラ11上に当接されているサーミスタ17によっ
て検知された該加熱ローラ11の温度に対応した交番電
流が励磁回路16から与えられ、これによる交番磁界に
よって前記導電層13には渦電流が発生し、電磁誘導加
熱される。
The recording paper 18 on which the toner image is formed, which is a material to be heated, passes through a contact nip formed by the heating roller 11 and the pressure roller 12, so that the toner image is heated by heat and pressure. Be established. The heating roller 11
Is provided with a conductive layer 13 that generates heat in an alternating magnetic field, and its outer peripheral surface is covered with a release layer 14. The heating roller 11 is arranged so as to surround one side of the heating roller 11.
An induction coil 15 having a conductive wire wound around both ends in the longitudinal direction is provided. An alternating current corresponding to the temperature of the heating roller 11 detected by a thermistor 17 abutting on the heating roller 11 is applied to the induction coil 15 from an excitation circuit 16. Generates an eddy current, which is heated by electromagnetic induction.

【0035】加熱ローラ11は、交番磁界を受けて発熱
する少なくとも1層以上の導電層13と、トナーが加熱
ローラ11に付着するオフセットを防ぐための離型層1
4を備える。導電層13は、比透磁率の大きいものが適
している。たとえば、鉄、磁性ステンレス(たとえば、
SUS430など)、ケイ素鋼板、電磁鋼板あるいはニ
ッケル鋼などから構成されることが好ましい。また、比
透磁率が低い材料であっても、たとえば非磁性ステンレ
スであるSUS304などの抵抗率が大きい材料は、渦
電流発生時の発熱量が大きいので使用してもよい。ある
いは、たとえばセラミックスなどの非磁性のベース部材
に比透磁率の高い前記材料が導電性を有するように配設
されているような構成でもよい。本実施例では、加熱ロ
ーラ11にφ30mm、厚さ0.4mmの鉄ローラ(材
質:STKM)を使用している。
The heating roller 11 includes at least one conductive layer 13 which generates heat by receiving an alternating magnetic field, and a release layer 1 for preventing offset of toner adhering to the heating roller 11.
4 is provided. As the conductive layer 13, a layer having a large relative magnetic permeability is suitable. For example, iron, magnetic stainless steel (for example,
SUS430), a silicon steel plate, an electromagnetic steel plate, a nickel steel, or the like. In addition, even if the material has a low relative magnetic permeability, a material having a high resistivity such as SUS304, which is a non-magnetic stainless steel, may be used because it generates a large amount of heat when an eddy current is generated. Alternatively, a configuration in which the material having a high relative magnetic permeability is provided on a non-magnetic base member such as ceramics so as to have conductivity. In this embodiment, an iron roller (material: STKM) having a diameter of 30 mm and a thickness of 0.4 mm is used for the heating roller 11.

【0036】離型層14は、加熱ローラ11の表面にコ
ーティングされている。離型層14には、PFA(テト
ラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエー
テルとの共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエ
チレン)などのフッ素系の材料、シリコンゴム、または
フッ素ゴムが適している。本実施例では、PTFEを2
0μmコートしている。
The release layer 14 is coated on the surface of the heating roller 11. For the release layer 14, a fluorine-based material such as PFA (copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkylvinyl ether), PTFE (polytetrafluoroethylene), silicon rubber, or fluorine rubber is suitable. In this embodiment, PTFE is set to 2
It is coated with 0 μm.

【0037】誘導コイル15は、加熱ローラ11の長手
方向両端の折り返し部分15aと該長手方向に平行な部
分15bとから成る。該誘導コイル15は、加熱ローラ
11を渦電流で発熱させるものであり、そこで図1のよ
うに該誘導コイル15を加熱ローラ11の外側に配置す
ると、曲率が存在するので、該誘導コイル15の中心側
に磁束が集中し、渦電流の発生量を多くすることができ
る。
The induction coil 15 comprises a folded portion 15a at both ends in the longitudinal direction of the heating roller 11 and a portion 15b parallel to the longitudinal direction. The induction coil 15 causes the heating roller 11 to generate heat by eddy current. Therefore, if the induction coil 15 is arranged outside the heating roller 11 as shown in FIG. The magnetic flux is concentrated on the center side, and the amount of eddy current generated can be increased.

【0038】また、誘導コイル15は、耐熱性を考慮し
て、たとえば、酸化膜などの表面絶縁層を有するアルミ
ニウム単線を使用しているが、銅線もしくは銅ベースの
複合部材線であってもよいし、エナメル線などを撚り線
にしたリッツ線であってもよい。いずれの線材を使用し
ても、コイルでのジュール損を抑えるためには、誘導コ
イル15の全抵抗値は、0.5Ω以下、望ましくは0.
1Ω以下であるほうがよい。また、図2に示す誘導コイ
ル15は長手方向に1つしか存在しないが、定着させる
記録紙のサイズに応じて複数個配置してもよい。
Although the induction coil 15 is made of, for example, a single aluminum wire having a surface insulating layer such as an oxide film in consideration of heat resistance, it may be a copper wire or a copper-based composite member wire. Alternatively, a litz wire formed by twisting an enameled wire or the like may be used. Regardless of which wire is used, the total resistance of the induction coil 15 should be 0.5 Ω or less, and preferably 0.5 Ω or less, in order to suppress Joule loss in the coil.
It is better to be 1Ω or less. Although only one induction coil 15 shown in FIG. 2 exists in the longitudinal direction, a plurality of induction coils may be arranged according to the size of the recording paper to be fixed.

【0039】加圧ローラ12は、鉄、ステンレスあるい
はアルミニウムの芯金上に、たとえばシリコンゴムなど
の耐熱弾性体層を有するように形成されている。また、
表面には離型層が形成されている。該加圧ローラ12
は、図示していない弾性部材であるバネによって、加圧
ローラ11に100Nの力で圧接されている。これによ
って、加熱ローラ11と接する部分の幅が、3.5mm
程度のニップ部が形成される。
The pressure roller 12 is formed on a core metal of iron, stainless steel or aluminum so as to have a heat-resistant elastic layer made of, for example, silicon rubber. Also,
A release layer is formed on the surface. The pressure roller 12
Is pressed against the pressure roller 11 with a force of 100 N by a spring, which is an elastic member (not shown). As a result, the width of the portion in contact with the heating roller 11 becomes 3.5 mm.
A degree of nip is formed.

【0040】次に、定着装置10の定着動作について説
明する。まず、ウォームアップ時において、誘導コイル
15に接続された励磁回路16がONとなり、該誘導コ
イル15が励磁され、加熱ローラ11の導電層13に交
流渦電流が誘起され、ジュール熱により発熱する。この
時の発熱量は約800Wである。また、励磁回路16に
よる通電が開始すると同時に、加熱ローラ11が回転駆
動することにより加圧ローラ12が従動回転する。加熱
ローラ11の表面温度はサーミスタ17によって常時検
知され、加熱ローラ11の温度表面が所定の温度に達す
るとウォームアップが完了し、励磁回路16による誘導
コイル15への通電がON−OFFを繰り返すデューテ
ィー制御に切り替わり、加熱ローラ11の表面温度が、
所定の温度に維持される。
Next, the fixing operation of the fixing device 10 will be described. First, at the time of warm-up, the excitation circuit 16 connected to the induction coil 15 is turned on, the induction coil 15 is excited, and an AC eddy current is induced in the conductive layer 13 of the heating roller 11 to generate heat by Joule heat. The calorific value at this time is about 800 W. At the same time as the energization by the excitation circuit 16 is started, the heating roller 11 is driven to rotate, so that the pressure roller 12 is driven to rotate. The surface temperature of the heating roller 11 is constantly detected by the thermistor 17, and when the temperature surface of the heating roller 11 reaches a predetermined temperature, the warm-up is completed, and the energization of the induction circuit 15 by the excitation circuit 16 repeats ON-OFF. The control is switched to, and the surface temperature of the heating roller 11 is
It is maintained at a predetermined temperature.

【0041】本実施形態の定着装置10では、加熱ロー
ラ11と誘導コイル15とは長手方向の長さが略等しく
形成され、それによる該加熱ローラ11の端部側での導
電層13に対する鎖交磁束の減少分を補償するために、
該端部側での誘導コイル15の折り返し(ターン)部分
15aの導線は加熱ローラ11の長手方向に垂直な方向
に積層されている。これによって、加熱ローラ11が誘
導コイル15を通過する区間Wにおいて、前記加熱ロー
ラ11の端部とそれ以外の部分との鎖交磁束をほぼ等し
くすることができ、均一で充分な加熱エネルギーを発生
することができる。これによって、誘導コイル15の高
さ方向は多少高くなるが、該誘導コイル15の長さを短
くすることができ、また加熱ローラ11と平行な直線部
15bの長さHを長くして、該直線部15bを広く利用
することができる。
In the fixing device 10 of the present embodiment, the heating roller 11 and the induction coil 15 are formed to have substantially the same length in the longitudinal direction, whereby the heat roller 11 is linked to the conductive layer 13 on the end side. To compensate for the decrease in magnetic flux,
The conducting wire of the turn (turn) portion 15 a of the induction coil 15 on the end side is laminated in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the heating roller 11. Thereby, in the section W where the heating roller 11 passes through the induction coil 15, the flux linkage between the end of the heating roller 11 and the other portions can be made substantially equal, and uniform and sufficient heating energy is generated. can do. As a result, although the height direction of the induction coil 15 is slightly increased, the length of the induction coil 15 can be reduced, and the length H of the straight portion 15b parallel to the heating roller 11 can be increased to increase the length. The straight portion 15b can be widely used.

【0042】図3は、定着装置10の一適用例である電
子写真方式のカラー画像形成装置100を示す図であ
る。カラー画像形成装置100は、4色の可視像形成ユ
ニット110Y,110M,110C,110Bを記録
媒体搬送経路に沿って配列した、いわゆるタンデム式の
プリンタである。具体的には、記録紙供給トレイ101
と定着装置10とを繋ぐ記録紙18の搬送路に沿って、
4組の可視像形成ユニット110Y、110M、110
C、110Bを配設し、無端ベルトの記録紙搬送手段1
02によって搬送される記録紙18に各色トナーを多重
転写した後、定着装置10によってこれを定着してフル
カラー画像を形成するものである。記録搬送手段102
は、一対の駆動ローラ103およびアイドリングローラ
104によって架張され、所定の周速度(本実施では1
34mm/s)に制御されて回動する無端状の搬送ベル
ト105を有し、このベルト上に該記録紙18を静電吸
着させて搬送する。各可視像形成ユニット110Y,1
10C,110M,110Bは、感光体ドラム111の
周囲に、帯電ローラ112、レーザ光照射手段113、
現像器114、転写ローラ115、およびクリーナ11
6を配置して構成されており、各ユニットの現像器には
Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、B
(ブラック)の各トナーがそれぞれ収容されている。各
可視像形成ユニット110Y,110M,110C,1
10Bは、以下の工程によりトナー画像を記録紙18上
に形成する。
FIG. 3 is a diagram showing an electrophotographic color image forming apparatus 100 which is an application example of the fixing device 10. The color image forming apparatus 100 is a so-called tandem type printer in which four color visible image forming units 110Y, 110M, 110C, and 110B are arranged along a recording medium conveyance path. Specifically, the recording paper supply tray 101
Along the conveyance path of the recording paper 18 connecting the paper and the fixing device 10,
Four sets of visible image forming units 110Y, 110M, 110
C, 110B, and a recording paper conveying means 1 for an endless belt.
After the toners of each color are multiply transferred onto the recording paper 18 conveyed by the printer 02, the fixing device 10 fixes the toners to form a full-color image. Recording transport means 102
Is stretched by a pair of drive rollers 103 and an idling roller 104 and has a predetermined peripheral speed (1 in this embodiment).
It has an endless transport belt 105 which rotates at a controlled speed of 34 mm / s. The recording paper 18 is electrostatically attracted onto the belt and transported. Each visible image forming unit 110Y, 1
10C, 110M, and 110B are provided around a photosensitive drum 111 around a charging roller 112, a laser beam irradiation unit 113,
Developing device 114, transfer roller 115, and cleaner 11
6 are arranged, and Y (yellow), M (magenta), C (cyan), B
(Black) toners are respectively stored. Each visible image forming unit 110Y, 110M, 110C, 1
10B forms a toner image on the recording paper 18 by the following steps.

【0043】すなわち、感光体ドラム111表面を帯電
ローラ112で一様に帯電した後、レーザ光照射手段1
13によって感光体ドラム111表面を画像情報に応じ
てレーザ露光し、静電潜像を形成する。その後、現像器
114によって感光体ドラム111上の静電潜像に対し
トナー像を形成し、この顕像化されたトナー像をトナー
とは逆極性のバイアス電圧が印加された転写ローラ11
5によって、記録紙搬送手段102が搬送する記録紙1
8に順次転写するようになっている。
That is, after the surface of the photosensitive drum 111 is uniformly charged by the charging roller 112, the laser beam irradiating means 1
By 13, the surface of the photosensitive drum 111 is exposed to a laser beam according to the image information to form an electrostatic latent image. Thereafter, a toner image is formed on the electrostatic latent image on the photosensitive drum 111 by the developing device 114, and the developed toner image is transferred to the transfer roller 11 to which a bias voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied.
5, the recording paper 1 transported by the recording paper transporting means 102
8 are sequentially transferred.

【0044】その後、記録紙18は駆動ローラ103の
曲率によって、搬送ベルト105から剥離された後、定
着装置10に搬送される。そこで、前述のとおり、所定
の温度に保たれた加熱ローラ11および加圧ローラ12
によって、適度な温度と圧力が与えられる。トナーは溶
解し記録紙18に固定され、堅牢な画像となる。
After that, the recording paper 18 is separated from the transport belt 105 by the curvature of the driving roller 103 and then transported to the fixing device 10. Therefore, as described above, the heating roller 11 and the pressure roller 12 maintained at a predetermined temperature are used.
Provides a moderate temperature and pressure. The toner dissolves and is fixed to the recording paper 18, resulting in a robust image.

【0045】図4は、本発明の第2の実施形態の定着装
置120の一部分の平面図である。前記第1の実施形態
と共通の部材には同一の参照符号を付し説明を省略す
る。誘導コイル31は、加熱ローラ11の長手方向両端
の折り返し部分31aと長手方向に平行な部分31bと
から成る。本実施形態の定着装置120では、加熱ロー
ラ11の端部での導電層13に対する鎖交磁束の減少分
を補償するために、該端部側での誘導コイル31のルー
プ径を拡大して巻回している。すなわち、誘導コイル3
1の折り返し部分31aにおける加熱ローラ11の周方
向に対する間隔M1を、直線部31bの間隔M2よりも
長くして、加熱ローラ11の端部が誘導コイル31を通
過する時間を長くして、該端部とそれ以外の部分との鎖
交磁束をほぼ等しくしている。これによって、高さを変
えずに、加熱ローラ11の長手方向両端部の折り返し部
分のループ径の拡大による2次元方向の調整、つまり、
中央と端部での加熱ローラ11の周方向に対する幅の調
整によって、導電層13の鎖交磁束中の通過時間を増加
させることができるため、加熱ローラ11を均一に加熱
することができる。
FIG. 4 is a plan view of a part of a fixing device 120 according to a second embodiment of the present invention. Members common to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The induction coil 31 includes a folded portion 31a at both ends in the longitudinal direction of the heating roller 11 and a portion 31b parallel to the longitudinal direction. In the fixing device 120 of the present embodiment, the loop diameter of the induction coil 31 at the end side is enlarged to compensate for the decrease in the flux linkage to the conductive layer 13 at the end of the heating roller 11. Turning. That is, the induction coil 3
The interval M1 in the circumferential direction of the heating roller 11 in the first folded portion 31a is made longer than the interval M2 of the linear portion 31b, so that the time for the end of the heating roller 11 to pass through the induction coil 31 is increased. The flux linkage between the part and the other part is almost equal. Thereby, without changing the height, the adjustment in the two-dimensional direction by enlarging the loop diameter of the folded portion at both ends in the longitudinal direction of the heating roller 11, that is,
By adjusting the width of the heating roller 11 in the circumferential direction at the center and the end, the passage time of the conductive layer 13 in the interlinkage magnetic flux can be increased, so that the heating roller 11 can be uniformly heated.

【0046】図5(a)は、本発明の第3の実施形態の
定着装置130の一部分の平面図であり、図5(b)は
図5(a)その側面図である。前記第1の実施形態と共
通の部材には同一の参照符号を付し説明を省略する。誘
導コイル33は、加熱ローラ11の長手方向両端部の折
り返し部分33aと長手方向に平行な部分33bとから
成る。本実施形態の定着装置130の誘導コイル33
は、従来技術の図22に示す誘導コイル4と同様に加熱
ローラ11の端部では、加熱ローラ11の長手方向と同
一面上に導線が巻回されている。このため加熱ローラ1
1の端部での導電層13に対する鎖交磁束の減少分を補
償するため、加熱ローラ11の端部に第2の導電層32
が設けられている。
FIG. 5A is a plan view of a part of a fixing device 130 according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a side view of FIG. 5A. Members common to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The induction coil 33 includes a folded portion 33a at both ends in the longitudinal direction of the heating roller 11 and a portion 33b parallel to the longitudinal direction. Induction coil 33 of fixing device 130 of the present embodiment
As in the conventional induction coil 4 shown in FIG. 22, at the end of the heating roller 11, a conductive wire is wound on the same plane as the longitudinal direction of the heating roller 11. Therefore, the heating roller 1
In order to compensate for the decrease in the flux linkage to the conductive layer 13 at the end of the first conductive layer 32, the second conductive layer 32
Is provided.

【0047】第2の導電層32は、たとえばメッキによ
って形成され、比透磁率μrが導電層13と同じまたは
高い材料が使用される。これによって、第2の導電層3
2内の磁束密度が高くなり、発生する渦電流が多くなっ
て発熱量も大きくなる。
The second conductive layer 32 is formed by plating, for example, and is made of a material having the same or higher relative magnetic permeability μ r as the conductive layer 13. Thereby, the second conductive layer 3
2, the magnetic flux density in the area 2 is increased, the generated eddy current is increased, and the amount of generated heat is also increased.

【0048】あるいは、第2の導電層32は体積抵抗率
ρが導電層13よりも高い材料から成り、同じ電流値で
の発熱量が大きくされる。この場合、前記導電層13
は、たとえばSTKM鋼から成り、μr=100,体積
抵抗率ρは10-5Ωcm以下であるのに対して、第2の
導電層32は、たとえばSUS430から成り、μr
100,ρ=6×10-5Ωcmである。その他、比透磁
率μrおよび体積抵抗率ρが大きい材料として、たとえ
ばケイ素鋼、方向性ケイ素鋼またはAl−Fe合金など
が使用されてもよい。
Alternatively, the second conductive layer 32 is made of a material having a higher volume resistivity ρ than that of the conductive layer 13, and the amount of heat generated at the same current value is increased. In this case, the conductive layer 13
Is made of, for example, STKM steel, μ r = 100, and the volume resistivity ρ is 10 −5 Ωcm or less, whereas the second conductive layer 32 is made of, for example, SUS430, and μ r =
100, ρ = 6 × 10 −5 Ωcm. Other, as relative permeability mu r and the volume resistivity ρ is large material, such as silicon steel, etc. oriented silicon steel or Al-Fe alloy may be used.

【0049】図6(a)は本発明の第4の実施形態の定
着装置140の平面図であり、図6(b)は、図6
(a)の切断面線VI−VIから見た断面図である。前
記実施形態と共通の部材には同一の参照符号を付し説明
を省略する。本実施形態の定着装置140は、加熱ロー
ラ11の端部での導電層13に対する鎖交磁束の減少分
を補償するために、該端部側での誘導コイル33の加熱
ローラ11の長手方向端部での折り返し部分33aに近
接して、コイルの導線に垂直な方向、すなわち発生する
磁界と平行な複数の磁性部材34が配設された熱伝導部
材35が設けられている。
FIG. 6A is a plan view of a fixing device 140 according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG.
It is sectional drawing seen from the cutting surface line VI-VI of (a). The same reference numerals are given to members common to the above-described embodiment, and description thereof will be omitted. The fixing device 140 according to the present embodiment is arranged such that, in order to compensate for the decrease in the interlinkage magnetic flux with the conductive layer 13 at the end of the heating roller 11, the end of the induction coil 33 at the end in the longitudinal direction of the heating roller 11 is A heat conducting member 35 provided with a plurality of magnetic members 34 arranged in a direction perpendicular to the conducting wire of the coil, that is, parallel to the generated magnetic field, is provided near the folded portion 33a of the portion.

【0050】熱伝導部材35は、熱伝導率が大きい材
料、たとえばアルミニウムや銅から成り、磁性部材34
で発生した熱を輻射によって加熱ローラ11に伝導す
る。また、磁性部材34は、前記第3の実施形態の第2
の導電層32と同材料のSUS430、ケイ素鋼または
Al−Fe合金などから成り、該磁性部材34を誘導コ
イル33に近接することで、該磁性部材34を鎖交する
鎖交密度が高くなり、発生する渦電流を多くすることが
できる。
The heat conducting member 35 is made of a material having a high thermal conductivity, for example, aluminum or copper.
Is transmitted to the heating roller 11 by radiation. In addition, the magnetic member 34 is the second member of the third embodiment.
SUS430 of the same material as the conductive layer 32, silicon steel, Al-Fe alloy, or the like. By bringing the magnetic member 34 close to the induction coil 33, the linkage density that links the magnetic member 34 increases. The generated eddy current can be increased.

【0051】このように、磁性部材34は磁束を効率的
に捉え、該磁性部材34に発生する渦電流は大きく、発
熱量が増し、そして発熱した熱は、熱伝導部材35によ
って均一に広がり、加熱ローラ11に輻射されることに
なる。
As described above, the magnetic member 34 efficiently captures the magnetic flux, the eddy current generated in the magnetic member 34 is large, the amount of generated heat is increased, and the generated heat is uniformly spread by the heat conductive member 35. It will be radiated to the heating roller 11.

【0052】なお、前記第1〜4の実施形態の定着装置
10,120,130,140の構成は、任意に組み合
わせて使用されてもよく、また、定着装置に限らず湿式
電子写真機器における乾燥装置、インクジェットプリン
タにおける乾燥装置またはリライタブルメディア用消去
装置などの加熱装置にも実施することができる。
The configurations of the fixing devices 10, 120, 130, and 140 of the first to fourth embodiments may be used in any combination. The present invention can also be applied to a heating device such as an apparatus, a drying device in an ink jet printer, or an erasing device for rewritable media.

【0053】図7(a)は前記第1〜4の実施形態の誘
導コイル15,31,33で発生する磁界を遮断する磁
気シールドを説明するための加熱ローラ11の軸線方向
での断面図であり、図7(b)はその軸線方向での断面
図である。なお、図7(a)および図7(b)は誘導コ
イル15を例に示しているが、誘導コイル31,33に
も同様に実施可能である。シールド部材36は、前記誘
導コイル15を覆うように、半円筒状の筒部36aの両
端が端板36bで閉塞されて形成される。このシールド
部材36は、樹脂などから成る外側部材37と内側部材
38とが貼り合わせられ、それらの内部空間に、磁性流
体39が封入されて形成されている。
FIG. 7A is a cross-sectional view in the axial direction of the heating roller 11 for explaining the magnetic shield for blocking the magnetic field generated by the induction coils 15, 31, 33 of the first to fourth embodiments. FIG. 7B is a cross-sectional view in the axial direction. Although FIGS. 7A and 7B show the induction coil 15 as an example, the invention can be similarly applied to the induction coils 31 and 33. The shield member 36 is formed by covering both ends of a semi-cylindrical cylindrical portion 36 a with end plates 36 b so as to cover the induction coil 15. The shield member 36 is formed by bonding an outer member 37 and an inner member 38 made of resin or the like, and enclosing a magnetic fluid 39 in an inner space thereof.

【0054】漏れ磁束の大きい箇所では、磁性流体の量
が多くなるように、前記内部空間の高さが高く形成され
る。前記磁性流体39には、マグネタイト(Fe34
やMn−Zn系複合フェライトなどの強磁性体の微粒子
(約10nm)を、界面活性剤などを介して、水、炭化
水素系オイルまたはフッ素系オイルなどの液体中に分散
させたコロイド溶液が用いられる。これによって、誘導
コイル15の形状に沿った任意の形状で、磁気シールド
を実現することができる。
At a portion where the leakage magnetic flux is large, the height of the internal space is formed high so that the amount of the magnetic fluid increases. The magnetic fluid 39 includes magnetite (Fe 3 O 4 )
A colloidal solution is used in which fine particles (about 10 nm) of a ferromagnetic material, such as manganese or Mn-Zn composite ferrite, are dispersed in a liquid such as water, hydrocarbon oil or fluorine oil via a surfactant or the like. Can be Thereby, the magnetic shield can be realized in an arbitrary shape along the shape of the induction coil 15.

【0055】図8は、本発明の第5の実施形態の定着装
置150を示す図であり、図9(a)は図8の定着装置
150の平面図であり、図9(b)は図8の定着装置1
50の側面図である。前記第1の実施形態と共通の部材
には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
FIG. 8 is a diagram showing a fixing device 150 according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 9A is a plan view of the fixing device 150 of FIG. 8, and FIG. 8 fixing device 1
It is a side view of 50. Members common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0056】本実施形態の定着装置150では、誘導コ
イル25の加熱ローラ11と反対側には、磁性部材20
が配置されている。磁性部材20は、前記誘導コイル2
5に沿って配置され、該誘導コイル25の長手方向に、
参照符20a,20b,20cで示すように複数に分割
されている。磁性部材20b,20cは、変位手段21
によって、誘導コイル25に近接・離反変位される。ま
た、該誘導コイル25は、加熱ローラ11の一方を外囲
するように加熱ローラ11の長手方向に平行に延び、該
加熱ローラ11の両端部で折り返され、前記第1の実施
形態の誘導コイル15と同様な材料から構成される。
In the fixing device 150 of this embodiment, the magnetic member 20 is provided on the side of the induction coil 25 opposite to the heating roller 11.
Is arranged. The magnetic member 20 is connected to the induction coil 2.
5 and in the longitudinal direction of the induction coil 25,
It is divided into a plurality as shown by reference numerals 20a, 20b and 20c. The magnetic members 20b and 20c are
As a result, it is displaced toward and away from the induction coil 25. Further, the induction coil 25 extends in parallel with the longitudinal direction of the heating roller 11 so as to surround one of the heating rollers 11, and is folded at both ends of the heating roller 11, thereby forming the induction coil of the first embodiment. It is made of the same material as No. 15.

【0057】前記磁性部材20aおよび誘導コイル25
は、図示していないが支持部材に取付けられている。ま
た、磁性部材20b,20cも、図示していないが前記
磁性部材20aおよび誘導コイル25とは別体の支持部
材に取付けられている。前記支持部材は、絶縁性および
耐熱性を有する、たとえばPPS(ポリフェニルサルフ
ァイド)・PI(ポリイミド)・セラミック、PTFE
(ポリテトラフルオロエチレン)、シリコン系・ウレタ
ン系のスポンジ(発泡体)、またはアミド系やアラミド
系の耐熱繊維で構成された不織布やガラスウールなどを
積層構造としたもので実現される。
The magnetic member 20a and the induction coil 25
Is attached to a support member, not shown. The magnetic members 20b and 20c are also attached to a support member (not shown) separate from the magnetic member 20a and the induction coil 25. The support member has insulation and heat resistance, for example, PPS (polyphenyl sulfide), PI (polyimide), ceramic, PTFE
(Polytetrafluoroethylene), a silicon-based / urethane-based sponge (foam), or a nonwoven fabric or a glass wool made of an amide-based or aramid-based heat-resistant fiber having a laminated structure.

【0058】前記磁性部材20は、加熱ローラ11より
も高透磁率の材料で構成するのが望ましく、たとえばフ
ェライト(ニッケル・マンガン系やマンガン・フェライ
ト系など)、珪素鋼板、電磁鋼板などから成り、導電性
があるとその部分で渦電流が発生するので、焼結で形成
あるいは積層構造に形成される。
The magnetic member 20 is preferably made of a material having a higher magnetic permeability than that of the heating roller 11, and is made of, for example, ferrite (nickel-manganese or manganese-ferrite), silicon steel sheet, electromagnetic steel sheet, or the like. If there is conductivity, an eddy current is generated in that portion, so that it is formed by sintering or formed into a laminated structure.

【0059】図10は、定着装置150の加熱ローラ1
1の温度特性を説明するための図である。記録紙18が
大きいサイズである場合には、図10(a)において実
線で示すように、磁性部材20aとともに、磁性部材2
0b,20cも誘導コイル25に近接される。これによ
って、図10(b)において実線で示すように、加熱ロ
ーラ11の全長にわたって均一な温度特性が得られる。
FIG. 10 shows the heating roller 1 of the fixing device 150.
FIG. 2 is a diagram for explaining temperature characteristics of No. 1; When the recording paper 18 has a large size, as shown by a solid line in FIG.
Ob and 20c are also brought close to the induction coil 25. Thereby, as shown by the solid line in FIG. 10B, uniform temperature characteristics can be obtained over the entire length of the heating roller 11.

【0060】これに対して、記録紙18が小サイズであ
る場合には、図10(a)において破線で示すような場
所に、前記変位手段21によって磁性部材20b,20
cが誘導コイル25から離反され、磁性部材20aのみ
が誘導コイル25に近接していることになる。これによ
って、図10(b)において破線で示すように、加熱ロ
ーラ11において前記磁性部材20aが臨む中央部分の
みが均一な高温になり、両端部は前記中央部分から遠去
かるにつれて温度が低下してゆく。
On the other hand, when the recording paper 18 is of a small size, the displacement members 21 move the magnetic members 20b, 20b to a position indicated by a broken line in FIG.
c is separated from the induction coil 25, and only the magnetic member 20a is close to the induction coil 25. As a result, as shown by the broken line in FIG. 10B, only the central portion of the heating roller 11 facing the magnetic member 20a has a uniform high temperature, and the temperature at both ends decreases as the distance from the central portion decreases. Go on.

【0061】したがって、小サイズの記録紙を定着処理
しても、加熱ローラ11の両端部の蓄熱により不所望な
温度上昇を招くことはなく、引続き大サイズの記録紙を
定着処理しても、前記高温オフセットなどの定着不良を
生じることはない。また、磁性部材20b,20cを選
択的に磁界発生手段に近接・離反変位させるという簡単
な構成で実現することができる。
Therefore, even if the fixing process is performed on the small-sized recording paper, the heat storage at both ends of the heating roller 11 does not cause an undesired rise in temperature. There is no occurrence of a fixing defect such as the high-temperature offset. Further, it can be realized with a simple configuration in which the magnetic members 20b and 20c are selectively displaced toward and away from the magnetic field generating means.

【0062】また、長い1本の磁性部材20aに対し
て、複数に分割した比較的短い磁性部材20b,20c
を組合わせて用いることによって、加熱ローラ1の表面
の温度の割れが生じ難くなり、歩留まりを向上すること
もできる。
In addition, a relatively long magnetic member 20a is divided into a plurality of relatively short magnetic members 20b and 20c.
By using in combination, cracks in the temperature of the surface of the heating roller 1 are less likely to occur, and the yield can be improved.

【0063】さらに、磁性部材20によって加熱ローラ
11に磁束を効率よく集中できるようになるので、加熱
ローラ11と誘導コイル25との距離を広くとることが
できる。したがって、誘導コイル25が加熱ローラ11
による熱の影響をより受けにくくすることができる。こ
れによって、誘導コイル25の雰囲気温度を低くしてコ
イル抵抗の上昇を防止し加熱効率を改善することができ
る。
Further, since the magnetic flux can be efficiently concentrated on the heating roller 11 by the magnetic member 20, the distance between the heating roller 11 and the induction coil 25 can be increased. Therefore, the induction coil 25 is
Can be made less susceptible to heat. This makes it possible to lower the ambient temperature of the induction coil 25, prevent an increase in coil resistance, and improve the heating efficiency.

【0064】なお、前記変位手段21に対する用紙18
のサイズ検知は、たとえば定着装置150が、複写機に
用いられる場合には操作パネルからの用紙サイズ選択信
号や原稿台・手差しトレイからの用紙検知信号(光学的
に検知)によって実現することができ、プリンタに用い
られる場合にはホストコンピュータからの用紙サイズ信
号によって実現することができる。
The sheet 18 with respect to the displacement means 21
In the case where the fixing device 150 is used in a copying machine, for example, the size detection can be realized by a paper size selection signal from an operation panel or a paper detection signal (optically detected) from a document table or a manual feed tray. When used in a printer, it can be realized by a paper size signal from a host computer.

【0065】前記磁性部材20aおよび誘導コイル25
は、固定の支持部材に取り付けられている。これに対し
て、磁性部材20bおよび20cは、前記磁性部材20
aおよび誘導コイル25とは別体の可動の支持部材に取
り付けられ、変位手段によって誘導コイル25から近接
・離反変位される。また、前記支持部材は絶縁性および
耐熱性を有する材料で構成されている。
The magnetic member 20a and the induction coil 25
Are attached to a fixed support member. On the other hand, the magnetic members 20b and 20c
a and a movable support member separate from the induction coil 25, and is displaced toward and away from the induction coil 25 by a displacement means. The support member is made of a material having insulation and heat resistance.

【0066】図11(a)および(b)は前記変位手段
21の具体的な一構成例である変位手段40を示す図で
ある。図11(a)は変位手段40の正面図であり、図
11(b)は変位手段40の平面図である。また、本実
施例の変位手段40では磁性部材20bについてのみ示
すが、磁性部材20cについても同様な構成が用いられ
る。
FIGS. 11A and 11B are views showing a displacement means 40 which is a specific example of the structure of the displacement means 21. FIG. FIG. 11A is a front view of the displacement unit 40, and FIG. 11B is a plan view of the displacement unit 40. Although only the magnetic member 20b is shown in the displacement means 40 of the present embodiment, a similar configuration is used for the magnetic member 20c.

【0067】前記変位手段40では、磁性部材20aは
固定の支持部材41に取付けられている。これに対し
て、磁性部材20bは、支持部材42に取付けられてい
る。支持部材42の端縁部から加熱ローラ11の半径方
向外方には駆動片43が延設されており、この駆動片4
3の螺子孔にモータ44の回転軸に刻設されたボール螺
子45が螺合し、前記モータ44が回転することによっ
て、支持部材42、したがって磁性部材20bが、矢符
46で示す加熱ローラ11の軸線方向に変位可能となっ
ている。このようにして、磁性部材20bを誘導コイル
25に近接・離反変位することができる。
In the displacement means 40, the magnetic member 20a is attached to a fixed support member 41. On the other hand, the magnetic member 20b is attached to the support member 42. A driving piece 43 extends radially outward of the heating roller 11 from an edge of the support member 42.
A ball screw 45 engraved on the rotation shaft of the motor 44 is screwed into the screw hole 3 and the support member 42, that is, the magnetic member 20 b is rotated by the motor 44. Can be displaced in the direction of the axis. Thus, the magnetic member 20b can be displaced toward and away from the induction coil 25.

【0068】図12は、前記変位手段21の具体的な他
の構成例である変位手段50の正面図である。また、本
実施例の変位手段50では磁性部材20bについてのみ
示すが、磁性部材20cについても同様な構成が用いら
れる。
FIG. 12 is a front view of a displacement means 50 which is another specific example of the construction of the displacement means 21. As shown in FIG. Although only the magnetic member 20b is shown in the displacement means 50 of this embodiment, a similar configuration is used for the magnetic member 20c.

【0069】前記変位手段50では、磁性部材20bお
よび20cは支持部材53に取り付けられている。支持
部材53は、アーム51を介して、加熱ローラ11の軸
線方向に回転軸線を有するピニオンギア52に接続され
ており、前記ピニオンギア52が図示しないラックギア
でそれぞれ駆動されることによって、支持部材53、し
たがって磁性部材20bおよび20cが、矢符54で示
す加熱ローラ11の軸線とは垂直な面内で揺動変位可能
となっている。このように、磁性部材20bおよび20
cを加熱ローラ11の軸線とは垂直な面内で誘導コイル
25に近接・離反変位させることによって、前記変位手
段40に示すような加熱ローラ11の軸線方向に変位す
る構成に比べて、装置の小形化を実現することができ
る。
In the displacement means 50, the magnetic members 20b and 20c are attached to the support member 53. The support member 53 is connected via an arm 51 to a pinion gear 52 having a rotation axis in the axial direction of the heating roller 11, and the pinion gear 52 is driven by a rack gear (not shown), whereby the support member 53 is driven. Therefore, the magnetic members 20b and 20c are swingably displaceable in a plane perpendicular to the axis of the heating roller 11 indicated by the arrow 54. Thus, the magnetic members 20b and 20
c is displaced toward and away from the induction coil 25 in a plane perpendicular to the axis of the heating roller 11, so that the apparatus is displaced in the axial direction of the heating roller 11 as shown by the displacement means 40. Miniaturization can be realized.

【0070】図13は、前記変位手段21の具体的なさ
らに他の構成例である変位手段60の正面図である。ま
た、本実施例の変位手段60では磁性部材20bについ
てのみ示すが、磁性部材20cについても同様な構成が
用いられる。
FIG. 13 is a front view of a displacement means 60 which is another specific example of the displacement means 21. Although only the magnetic member 20b is shown in the displacement means 60 of this embodiment, the same configuration is used for the magnetic member 20c.

【0071】前記変位手段60では、支持部材63は、
誘導コイル25つまり加熱ローラ11の外周面と平行な
円弧状に形成されており、その周方向の一端に形成され
たラックギア61がピニオンギア62で駆動されること
によって、磁性部材20bおよび20cが、矢符64で
示す加熱ローラ11の軸線とは垂直な面内で、かつ加熱
ローラ11の周方向に変位可能となっている。
In the displacement means 60, the support member 63
The induction member 25, which is formed in an arc shape parallel to the outer peripheral surface of the heating roller 11, and a rack gear 61 formed at one end in the circumferential direction is driven by a pinion gear 62 so that the magnetic members 20 b and 20 c The heating roller 11 can be displaced in a plane perpendicular to the axis of the heating roller 11 indicated by the arrow 64 and in the circumferential direction of the heating roller 11.

【0072】図14は、前記変位手段21の具体的なさ
らに他の構成例である変位手段70の正面図である。ま
た、本実施例の変位手段70では磁性部材20bについ
てのみ示すが、磁性部材20cについても同様な構成が
用いられる。
FIG. 14 is a front view of a displacement means 70 which is still another specific example of the displacement means 21. As shown in FIG. Although only the magnetic member 20b is shown in the displacement means 70 of this embodiment, a similar configuration is used for the magnetic member 20c.

【0073】前記変位手段70では、支持部材73は、
誘導コイル25つまり加熱ローラ11の外周面と平行な
円弧状に形成されており、その周方向の中央部に形成さ
れた螺子孔にモータ71の回転軸に刻設されたボール螺
子72が螺合し、前記モータ71が回転駆動することに
よって、支持部材73、したがって磁性部材20bおよ
び20cが、矢符74で示す加熱ローラ11の半径方向
に変位可能となっている。
In the displacement means 70, the support member 73
An induction coil 25, that is, an arc shaped parallel to the outer peripheral surface of the heating roller 11, is formed with a screw hole formed at the center in the circumferential direction, and a ball screw 72 engraved on the rotation shaft of the motor 71 is screwed. When the motor 71 is driven to rotate, the support member 73 and thus the magnetic members 20b and 20c can be displaced in the radial direction of the heating roller 11 as indicated by an arrow 74.

【0074】図15は、前記変位手段21の具体的なさ
らに他の構成例である変位手段80の正面図である。ま
た、本実施例の変位手段80では磁性部材20bについ
てのみ示すが、磁性部材20cについても同様な構成が
用いられる。
FIG. 15 is a front view of a displacement means 80 which is another concrete example of the displacement means 21. As shown in FIG. Although only the magnetic member 20b is shown in the displacement means 80 of this embodiment, a similar configuration is used for the magnetic member 20c.

【0075】前記変位手段80では、支持部材83は、
前記変位手段70と同様に、誘導コイル25つまり加熱
ローラ11の外周面と平行な円弧状に形成されており、
その周方向の中央部にソレノイド81の作動片および引
張ばね82の一端が固着される。変位手段80では、ソ
レノイド81の非駆動状態では、支持部材83、したが
って磁性部材20bおよび20cは、前記引張ばね82
の弾発力によって加熱ローラ11に近接しており、駆動
状態になると、前記弾発力に抗して加熱ローラ11か
ら、その半径方向に離反する。
In the displacement means 80, the support member 83
Like the displacement means 70, the induction coil 25 is formed in an arc shape parallel to the outer peripheral surface of the heating roller 11,
An operating piece of the solenoid 81 and one end of a tension spring 82 are fixed to a central portion in the circumferential direction. In the displacement means 80, when the solenoid 81 is not driven, the support member 83, and thus the magnetic members 20b and 20c,
Is close to the heating roller 11 due to the resilience of the heating roller 11, and when driven, separates from the heating roller 11 in the radial direction against the resilience.

【0076】図16は、前記変位手段21の具体的なさ
らに他の構成例である変位手段90の正面図である。ま
た、本実施例の変位手段90では磁性部材20bについ
てのみ示すが、磁性部材20cについても同様な構成が
用いられる。
FIG. 16 is a front view of a displacement means 90 which is still another specific example of the displacement means 21. Although only the magnetic member 20b is shown in the displacement means 90 of this embodiment, a similar configuration is used for the magnetic member 20c.

【0077】前記変位手段90では、支持部材93は、
前記変位手段70および80と同様に、誘導コイル25
つまり加熱ローラ11の外周面と平行な円弧状に形成さ
れており、その周方向の一端部が加熱ローラ11の軸線
と平行な軸91によって揺動変位可能に支持されてお
り、他端部から延設された作動片92が、カム94およ
び引張ばね95で駆動されることによって、磁性部材2
0bは、矢符96で示すように前記加熱ローラ11の軸
線とは垂直な面内で変位可能となっている。
In the displacement means 90, the support member 93
As with the displacement means 70 and 80, the induction coil 25
That is, it is formed in an arc shape parallel to the outer peripheral surface of the heating roller 11, and one end in the circumferential direction is supported by a shaft 91 parallel to the axis of the heating roller 11 so as to be swingably displaceable. When the extended operating piece 92 is driven by the cam 94 and the tension spring 95, the magnetic member 2
0b is displaceable in a plane perpendicular to the axis of the heating roller 11 as indicated by an arrow 96.

【0078】図17は、定着装置150の一適用例であ
る電子写真方式のカラー画像形成装置160を示す図で
ある。カラー画像形成装置160は前記第1の実施形態
の定着装置10を用いたカラー画像形成装置100とほ
ぼ同じ構成であり、カラー画像形成装置100の定着装
置10を本実施形態の定着装置150に置き換えたもの
であるので、カラー画像形成装置160の説明は省略す
る。
FIG. 17 is a diagram showing an electrophotographic color image forming apparatus 160 which is an application example of the fixing device 150. The color image forming apparatus 160 has substantially the same configuration as the color image forming apparatus 100 using the fixing device 10 of the first embodiment, and the fixing device 10 of the color image forming apparatus 100 is replaced with the fixing device 150 of the present embodiment. Therefore, the description of the color image forming apparatus 160 is omitted.

【0079】また、本実施形態の定着装置150の構成
は、前記1〜4の実施形態の定着装置10,120,1
30,140の構成と任意に組み合わせて使用してもよ
い。
The configuration of the fixing device 150 of the present embodiment is the same as that of the fixing devices 10, 120, 1 of the first to fourth embodiments.
Any of the configurations 30 and 140 may be used in combination.

【0080】図18は、本発明の第6の実施形態の磁性
部材20a1,20b1,20c1を用いる定着装置の
加熱ローラの温度特性を説明するための図である。本実
施形態の定着装置は、前記第5の実施形態への定着装置
150と同様な構成であり、磁性部材の形のみ異なる。
図18(a)は前記第5の実施形態の磁性部材20a,
20b,20cの断面を示す図であり、図18(b)は
本実施形態の磁性部材20a1,20b1,20c1の
断面を示す図であり、図18(c)は、図18(a)ま
たは図18(b)の磁性部材を用いて加熱された加熱ロ
ーラの温度分布を示す図である。前記第5の実施形態の
定着装置150で用いられる磁性部材20a,20b,
20cの分割面は、図18(a)に示すように、前記加
熱ローラ11の軸直角断面と平行に形成されている。こ
のため、磁性部材20b,20cも誘導コイル15に近
接させて磁性部材20a,20b,20cの全長を使用
すると、図18(c)において破線で示すように、加熱
ローラ11において、磁性部材20a,20b間および
磁性部材20b,20c間の途切れている空隙部分には
磁束が集中しなくなり、温度低下が生じてしまう。
FIG. 18 is a view for explaining temperature characteristics of a heating roller of a fixing device using the magnetic members 20a1, 20b1, 20c1 according to the sixth embodiment of the present invention. The fixing device of this embodiment has the same configuration as the fixing device 150 of the fifth embodiment, and differs only in the shape of the magnetic member.
FIG. 18A shows the magnetic member 20a of the fifth embodiment,
18B is a diagram showing a cross section of 20b, 20c, FIG. 18B is a diagram showing a cross section of the magnetic members 20a1, 20b1, 20c1 of the present embodiment, and FIG. 18C is a diagram of FIG. It is a figure which shows the temperature distribution of the heating roller heated using the magnetic member of 18 (b). The magnetic members 20a, 20b used in the fixing device 150 according to the fifth embodiment,
As shown in FIG. 18A, the division surface 20c is formed in parallel with the cross section of the heating roller 11 perpendicular to the axis. For this reason, when the magnetic members 20b and 20c are used close to the induction coil 15 and the entire length of the magnetic members 20a, 20b and 20c is used, as shown by a broken line in FIG. The magnetic flux does not concentrate in the gap between the magnetic members 20b and between the magnetic members 20b and 20c, and the temperature is reduced.

【0081】これに対して、図18(b)の磁性部材2
0a1,20b1,20c1に示すように、前記加熱ロ
ーラ11の軸直角断面と交差するように分割面を形成す
ると、図18(c)において実線で示すように、加熱ロ
ーラ11において、該磁性部材20a1,20b1,2
0c1の全長にわたって均一な温度特性を得ることがで
きる。
On the other hand, the magnetic member 2 shown in FIG.
As shown by 0a1, 20b1, and 20c1, when the division surface is formed so as to intersect with the section perpendicular to the axis of the heating roller 11, as shown by a solid line in FIG. , 20b1,2
A uniform temperature characteristic can be obtained over the entire length of 0c1.

【0082】図19(a)は、前記磁性部材20a1,
20b1,20c1の寸法例を示す図である。前記磁性
部材20a1をコア20B、磁性部材20b,20cを
コア20Aとする。L1は磁性部材全体の長さ、a1は
コア20Aの加熱ローラ11の長手方向に垂直な方向の
一端面(図19(a)の上方面)の長さ、c1は該コア
20Aの加熱ローラ11の長手方向に垂直な方向の他端
面(図19(a)の下方面)の長さ、b1はコア20B
の加熱ローラ11の長手方向に垂直な方向の一端面の長
さ、d1は該コア20Bの加熱ローラ11の長手方向に
垂直な方向の他端面の長さを示す。本実施例では、L1
=310mm、a1=45mm、b1=220mm、c
1=40mm、d1=230mmとし、このように設定
した場合、コア20Aを変位させることで、表1に示す
ように各種の記録紙のサイズに適応することができる。
表1は、用紙サイズによって使用するコアを表す。
FIG. 19A shows the state of the magnetic members 20a1 and 20a1.
It is a figure which shows the example of a dimension of 20b1, 20c1. The magnetic member 20a1 is referred to as a core 20B, and the magnetic members 20b and 20c are referred to as a core 20A. L1 is the entire length of the magnetic member, a1 is the length of one end surface (upper surface in FIG. 19A) of the core 20A in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the heating roller 11, and c1 is the heating roller 11 of the core 20A. The length of the other end surface (the lower surface in FIG. 19A) in the direction perpendicular to the longitudinal direction of
Represents the length of one end face of the heating roller 11 in the direction perpendicular to the longitudinal direction, and d1 represents the length of the other end face of the core 20B in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the heating roller 11. In this embodiment, L1
= 310 mm, a1 = 45 mm, b1 = 220 mm, c
When 1 = 40 mm and d1 = 230 mm, and these settings are made, by displacing the core 20A, it is possible to adapt to various recording paper sizes as shown in Table 1.
Table 1 shows the cores used depending on the paper size.

【0083】[0083]

【表1】 * 用紙サイズ A3:297mm×420mm A4:210mm×297mm A5:149m
m×210mm B4:261mm×363mm B5:181mm×261mm
[Table 1] * Paper size A3: 297mm × 420mm A4: 210mm × 297mm A5: 149m
m × 210mm B4: 261mm × 363mm B5: 181mm × 261mm

【0084】図19(b)は、図19(a)のように磁
性部材を形成した場合に、加熱ローラの温度を検知する
サーミスタの配置を示す図である。該サーミスタは、基
準位置P1のほかに、記録紙の周縁部での温度上昇を検
出するために、P2,P3の位置に配置される。同図の
幅A5,B5,B4は、それぞれ記録紙の幅を示す。
FIG. 19B is a diagram showing an arrangement of a thermistor for detecting the temperature of the heating roller when the magnetic member is formed as shown in FIG. 19A. The thermistor is disposed at positions P2 and P3 in addition to the reference position P1 in order to detect a temperature rise at the periphery of the recording paper. The widths A5, B5, and B4 in FIG.

【0085】また、前記磁性部材20b1,20c1を
誘導コイル25に近接・離反変位させる変位手段は前記
第5の実施形態の変位手段40,50,60,70,8
0,90を用いることができる。また、本実施形態の定
着装置の構成は、前記1〜4の実施形態の定着装置1
0,120,130,140の構成と任意に組み合わせ
て使用してもよい。
The displacement means for displacing the magnetic members 20b1 and 20c1 toward and away from the induction coil 25 is the displacement means 40, 50, 60, 70 and 8 of the fifth embodiment.
0,90 can be used. The configuration of the fixing device of the present embodiment is the same as that of the fixing device 1 of the first to fourth embodiments.
It may be used in any combination with the configurations of 0, 120, 130, and 140.

【0086】図20(a)は、本発明の第7の実施形態
の定着装置で用いられる磁性部材30a,30bの形状
および寸法例を示す図である。本実施形態の定着装置
は、前記第5の実施形態の定着装置150と同様な構成
であり、磁性部材の形のみ異なる。前記磁性部材30a
をコア30B、磁性部材30bをコア30Aとする。L
2は磁性部材全体の長さ、a2はコア30Aの加熱ロー
ラの長手方向に垂直な方向の一端面(図20(a)の上
方面)の長さ、c2は該コア20Aの加熱ローラの長手
方向に垂直な方向の他端面(図20(a)の下方面)の
長さ、b2はコア30Bの加熱ローラ11の長手方向に
垂直な方向の一端面の長さ、d2は該コア30Bの加熱
ローラ11の長手方向に垂直な方向の他端面の長さを示
す。本実施例では、L2=310mm、a2=90m
m、b2=220mm、c2=80mm、d2=230
mmとする。
FIG. 20A is a view showing examples of shapes and dimensions of the magnetic members 30a and 30b used in the fixing device according to the seventh embodiment of the present invention. The fixing device of the present embodiment has the same configuration as the fixing device 150 of the fifth embodiment, and differs only in the shape of the magnetic member. The magnetic member 30a
Is a core 30B, and the magnetic member 30b is a core 30A. L
2 is the entire length of the magnetic member, a2 is the length of one end surface (upper surface in FIG. 20A) of the core 30A in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the heating roller, and c2 is the length of the heating roller of the core 20A. The length of the other end surface in the direction perpendicular to the direction (the lower surface in FIG. 20A), b2 is the length of one end surface of the core 30B in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the heating roller 11, and d2 is the length of the core 30B. The length of the other end surface in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the heating roller 11 is shown. In this embodiment, L2 = 310 mm, a2 = 90 m
m, b2 = 220 mm, c2 = 80 mm, d2 = 230
mm.

【0087】前記第5および第6の実施形態の磁性部材
20a,20b,20cおよび磁性部材20a1,20
b1,20c1は、記録用紙18の幅方向の中心線位置
を基準に該記録紙18を搬送し、磁性部材は加熱ローラ
の長手方向に3分割された構成であり、これに対して図
20は、前記長手方向の一方の端部を基準に記録紙を搬
送し、磁性部材は前記長手方向に2分割された構成であ
る。この磁性部材30a,30bにおいても、前記第6
の実施形態の磁性部材20a1,20b1,20c1と
同様に、その寸法を、たとえば上記のように設定した場
合には、磁性部材30bを変位させることで、表2で示
すように各種の記録紙のサイズに適応することができ
る。表2は、用紙サイズによって使用するコアを表す。
The magnetic members 20a, 20b, 20c and the magnetic members 20a1, 20a of the fifth and sixth embodiments are described.
b1 and 20c1 convey the recording paper 18 with reference to the center line position in the width direction of the recording paper 18, and the magnetic member is divided into three in the longitudinal direction of the heating roller. The recording paper is conveyed based on one end in the longitudinal direction, and the magnetic member is divided into two in the longitudinal direction. In the magnetic members 30a and 30b, the sixth
Similarly to the magnetic members 20a1, 20b1 and 20c1 of the embodiment, when the dimensions are set as described above, by displacing the magnetic member 30b, various types of recording paper as shown in Table 2 are obtained. Can adapt to size. Table 2 shows the cores used depending on the paper size.

【0088】[0088]

【表2】 * 用紙サイズ A3:297mm×420mm A4:210mm×297mm A5:149m
m×210mm B4:261mm×363mm B5:181mm×261mm
[Table 2] * Paper size A3: 297mm × 420mm A4: 210mm × 297mm A5: 149m
m × 210mm B4: 261mm × 363mm B5: 181mm × 261mm

【0089】図20(b)は、図20(a)のように磁
性部材を形成した場合に、加熱ローラの温度を検知する
サーミスタの配置を示す図である。該サーミスタは、た
とえば同図で示すように、小サイズの記録紙の中心位置
P11のほかに、記録紙の周縁部での温度上昇を検出す
るために、P12,P13の位置に配置される。その温
度検知結果を基に、印字終了後、加熱ローラ11および
加圧ローラ12が所定温度となるまで空回転される。
FIG. 20B is a view showing the arrangement of a thermistor for detecting the temperature of the heating roller when the magnetic member is formed as shown in FIG. 20A. The thermistor is disposed at positions P12 and P13 in order to detect a temperature rise at the peripheral portion of the recording paper, in addition to the center position P11 of the small-sized recording paper, as shown in FIG. Based on the temperature detection result, after printing is completed, the heating roller 11 and the pressure roller 12 are idled until they reach a predetermined temperature.

【0090】また、前記磁性体30bを誘導コイル25
に近接・離反変位させる変位手段21は前記第5の実施
形態の変位手段40,50,60,70,80,90を
用いることができる。また、本実施形態の定着装置の構
成は、前記1〜4の実施形態の定着装置10,120,
130,140の構成と任意に組み合わせて使用しても
よい。
The magnetic material 30b is connected to the induction coil 25.
The displacing means 21 for performing the displacing / separating movement from the displacing means 40, 50, 60, 70, 80, 90 of the fifth embodiment can be used. Further, the configuration of the fixing device of the present embodiment is the same as that of the fixing devices 10, 120,
Any combination with the configuration of 130 and 140 may be used.

【0091】なお、磁性部材の分割数は、適応すべき記
録紙のサイズに対応して適宜決定すればよいけれども、
前記変位手段21による駆動制御が複雑になるので、小
サイズの記録紙の処理時のサイズ外の領域の温度上昇の
対策を講じることで、2,3程度とすればよい。
The number of divisions of the magnetic member may be appropriately determined according to the size of the recording paper to be adapted.
Since the drive control by the displacement means 21 becomes complicated, it may be set to about two or three by taking measures against the temperature rise in the area outside the size when processing small-sized recording paper.

【0092】図21は、前記加熱ローラ11の他の構成
例である加熱ローラ11aの断面図である。該加熱ロー
ラ11aでは、前記導電層13と離型層14との間に、
アルミニウム・銅などから成り、低透磁率の良導電体で
ある良熱伝導層99が設けられている。この良熱伝導層
99によって、前記第5〜7の実施形態のように磁性部
材の分割数を2,3程度と少なくした場合において、小
サイズの記録紙の処理時のサイズ外の領域の温度上昇を
緩和することができる。
FIG. 21 is a sectional view of a heating roller 11a, which is another example of the configuration of the heating roller 11. As shown in FIG. In the heating roller 11a, between the conductive layer 13 and the release layer 14,
A good thermal conductive layer 99 made of aluminum, copper, or the like and having a low magnetic permeability and a good conductor is provided. When the number of divisions of the magnetic member is reduced to about two or three as in the fifth to seventh embodiments, the temperature of the region outside the size during processing of a small-sized recording sheet is improved by the good heat conducting layer 99. The rise can be mitigated.

【0093】[0093]

【発明の効果】本発明によれば、加熱部材の端部側で折
り返される誘導コイルの導線を該加熱部材の長手方向に
垂直な方向に積層して巻回するので、装置が大型化しな
いよう、加熱部材と誘導コイルの長手方向の長さを略等
しく形成しても、前記誘導コイルの直線部を広く利用す
ることができるとともに、加熱部材は全長にわたって均
一に発熱し、簡易な構成で、温度むらをなくすことがで
きる。
According to the present invention, the conductor of the induction coil folded back at the end of the heating member is laminated and wound in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the heating member, so that the apparatus is not enlarged. Even if the longitudinal lengths of the heating member and the induction coil are formed substantially equal, the linear portion of the induction coil can be widely used, and the heating member generates heat uniformly over the entire length, and has a simple configuration. Temperature unevenness can be eliminated.

【0094】また本発明によれば、加熱部材の両端部で
折り返される誘導コイルのループ径を拡大し、2次元方
向の調整、つまり誘導コイルの中央部よりも端部で幅が
大きくなるように調整することによって、導電層の鎖交
磁束中の通過時間を増加させるので、装置が大型化しな
いよう、加熱部材と誘導コイルとの長手方向の長さを略
等しく形成しても、加熱部材は全長にわたって均一に発
熱し、簡易な構成で、温度むらをなくすことができる。
Further, according to the present invention, the loop diameter of the induction coil that is folded back at both ends of the heating member is enlarged, and two-dimensional adjustment is performed, that is, the width is larger at the end than at the center of the induction coil. By adjusting, the transit time of the conductive layer in the interlinkage magnetic flux is increased, so that the length of the heating member and the induction coil in the longitudinal direction are substantially equal so that the device is not enlarged, even if the heating member is formed. Heat is generated uniformly over the entire length, and with a simple configuration, temperature unevenness can be eliminated.

【0095】また本発明によれば、加熱部材の端部に第
2の導電層を設け、該第2の導電層の比透磁率、または
体積抵抗率を前記導電層よりも高い材料から形成し、少
ない鎖交磁束でも効率的に発熱させる。これによって、
装置が大型化しないよう、加熱部材と誘導コイルとの長
手方向の長さを略等しく形成しても、加熱部材は全長に
わたって均一に発熱し、簡易な構成で、温度むらをなく
すことができる。
Further, according to the present invention, a second conductive layer is provided at the end of the heating member, and the second conductive layer is formed from a material having a higher relative magnetic permeability or volume resistivity than the conductive layer. In addition, heat is efficiently generated even with a small amount of interlinkage magnetic flux. by this,
Even if the lengths of the heating member and the induction coil in the longitudinal direction are substantially equal so that the apparatus is not increased in size, the heating member generates heat uniformly over the entire length, and can have a simple configuration to eliminate temperature unevenness.

【0096】また本発明によれば、加熱部材の両端部で
折り返される誘導コイルのループ部分に近接して、誘導
コイルの導線に直交する、すなわち発生する磁束と平行
な複数の磁性部材が配された熱伝導部材を設けることに
よって、前記磁性部材は磁束を効率的に捉え、該磁性部
材に発生する渦電流は大きく発熱量が増すので、装置が
大型化しないよう、加熱部材と誘導コイルの長手方向の
長さを略等しくしても、加熱部材全体にわたって均一に
発熱させることができ、簡易な構成で、温度むらをなく
すことができる。
Further, according to the present invention, a plurality of magnetic members orthogonal to the conductor of the induction coil, that is, parallel to the generated magnetic flux are arranged near the loop portion of the induction coil which is folded at both ends of the heating member. By providing the heat conducting member, the magnetic member efficiently captures the magnetic flux, the eddy current generated in the magnetic member increases greatly, and the amount of heat generated increases. Even if the lengths in the directions are substantially equal, it is possible to generate heat uniformly over the entire heating member, and it is possible to eliminate temperature unevenness with a simple configuration.

【0097】また本発明によれば、誘導コイルに隣接し
て設ける磁性部材を長手方向に複数分割しておき、被加
熱材のサイズに応じて、その部分に臨む磁性部材だけを
誘導コイルに近接させるので、複数に分割した磁性部材
を選択的に誘導コイルに近接・離反変位させるという簡
単な構成で、異なるサイズの被加熱材を連続して加熱処
理しても、加熱部材を、必要な箇所だけ昇温させ、温度
むらなく加熱部材を均一に加熱することができる。
According to the present invention, the magnetic member provided adjacent to the induction coil is divided into a plurality of pieces in the longitudinal direction, and only the magnetic member facing the portion is brought close to the induction coil according to the size of the material to be heated. Therefore, the magnetic member divided into a plurality of parts can be selectively moved toward and away from the induction coil by a simple configuration. The heating member can be heated evenly, and the heating member can be heated uniformly without temperature unevenness.

【0098】また、磁性部材によって加熱部材に磁束を
効率よく集中できるようになるので、加熱部材と誘導コ
イルとの距離を広くとることができる。すなわち、誘導
コイルが加熱部材の温度の影響をより受けにくくするこ
とができるので、雰囲気温度を低くしてコイルの抵抗が
上昇するのを防止し加熱効率を改善することができる。
Also, since the magnetic member allows the magnetic flux to be efficiently concentrated on the heating member, the distance between the heating member and the induction coil can be increased. That is, since the induction coil can be made less susceptible to the influence of the temperature of the heating member, it is possible to prevent the resistance of the coil from increasing by lowering the ambient temperature and improve the heating efficiency.

【0099】また、誘導コイルは加熱部材を外囲するよ
うに配置されるので、加熱部材が加熱ローラであると、
磁界発生手段である誘導コイルは曲率を有して加熱部材
の外側に配置されることになり、加熱部材への磁束集中
効果が大きいという効果があり、少ない量の磁性部材で
効果的に磁束を集中させることができる。
Further, since the induction coil is disposed so as to surround the heating member, if the heating member is a heating roller,
The induction coil, which is the magnetic field generating means, is disposed outside the heating member with a curvature, and has an effect that the effect of concentrating magnetic flux on the heating member is large. You can focus.

【0100】また本発明によれば、磁性部材の分割面
を、加熱部材の軸直角断面に対して斜めに形成すること
によって、分割面での加熱ローラの温度低下を抑制する
ことができる。
Further, according to the present invention, by forming the divided surface of the magnetic member obliquely with respect to the section perpendicular to the axis of the heating member, it is possible to suppress a decrease in the temperature of the heating roller at the divided surface.

【0101】また本発明によれば、小サイズの記録媒体
を処理した場合のサイズ外の領域の温度上昇を緩和する
ことができる。
Further, according to the present invention, it is possible to alleviate a temperature rise in an area outside the size when a small-sized recording medium is processed.

【図形の簡単な説明】[Brief description of figures]

【図1】本発明の実施の一形態である誘導加熱方式の定
着装置10を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an induction heating type fixing device 10 according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a)は、図1の定着装置10の平面図であ
り、(b)は、図1の定着装置10の側面図であり、
(c)は、(b)の切断面線II−IIから見た断面図
である。
2A is a plan view of the fixing device 10 of FIG. 1, and FIG. 2B is a side view of the fixing device 10 of FIG.
(C) is a cross-sectional view taken along line II-II in (b).

【図3】図1の定着装置10が用いられる電子写真方式
のカラー画像形成装置100を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an electrophotographic color image forming apparatus 100 in which the fixing device 10 of FIG. 1 is used.

【図4】本発明の第2の実施形態の定着装置120を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a fixing device 120 according to a second embodiment of the present invention.

【図5】(a)は、本発明の第3の実施形態の定着装置
130の平面図であり、(b)は、(a)の側面図であ
る。
FIG. 5A is a plan view of a fixing device 130 according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a side view of FIG.

【図6】(a)は、本発明の第3の実施形態の定着装置
140の平面図であり、(b)は、(a)の切断面線V
I−VIから見た断面図である。
FIG. 6A is a plan view of a fixing device 140 according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a sectional view taken along line V in FIG.
It is sectional drawing seen from I-VI.

【図7】(a)は、誘導コイル15で発生する磁場の磁
気シールドの加熱ローラ11の軸線方向での断面図であ
り、(b)は、(a)の軸直角方向での断面図である。
7A is a cross-sectional view of a magnetic shield of a magnetic field generated by an induction coil 15 in the axial direction of a heating roller 11, and FIG. 7B is a cross-sectional view of FIG. is there.

【図8】本発明の第5の実施形態の定着装置150を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a fixing device 150 according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】(a)は、図8の定着装置150の平面図であ
り、(b)は、図8の定着装置150の側面図である。
9A is a plan view of the fixing device 150 of FIG. 8, and FIG. 9B is a side view of the fixing device 150 of FIG.

【図10】(a)は、図8の定着装置150の磁性部材
20a,20b,20cの近接・離反を示す図であり、
(b)は、(a)に対応した加熱ローラ11の温度特性
を示す図である。
FIG. 10A is a diagram showing the approach and separation of magnetic members 20a, 20b, and 20c of the fixing device 150 of FIG.
(B) is a diagram showing the temperature characteristics of the heating roller 11 corresponding to (a).

【図11】(a)および(b)は、変位手段の具体的な
構成例である変位手段40を示す図である。
FIGS. 11A and 11B are views showing a displacement unit 40 which is a specific configuration example of the displacement unit.

【図12】変位手段の具体的な構成例である変位手段5
0を示す図である。
FIG. 12 shows a displacement unit 5 which is a specific configuration example of the displacement unit.
FIG.

【図13】変位手段の具体的な構成例である変位手段6
0を示す図である。
FIG. 13 shows a displacement unit 6 as a specific configuration example of the displacement unit.
FIG.

【図14】変位手段の具体的な構成例である変位手段7
0を示す図である。
FIG. 14 shows a displacement unit 7 as a specific configuration example of the displacement unit.
FIG.

【図15】変位手段の具体的な構成例である変位手段8
0を示す図である。
FIG. 15 shows a displacement unit 8 which is a specific configuration example of the displacement unit.
FIG.

【図16】変位手段の具体的な構成例である変位手段9
0を示す図である。
FIG. 16 shows a displacement unit 9 as a specific configuration example of the displacement unit.
FIG.

【図17】図8の定着装置150が用いられる電子写真
方式のカラー画像形成装置160を示す図である。
17 is a diagram illustrating an electrophotographic color image forming apparatus 160 in which the fixing device 150 of FIG. 8 is used.

【図18】(a)は、図8の定着装置150の磁性部材
20a,20b,20cを示す図であり、(b)は、本
発明の第6の実施形態の定着装置に用いられる磁性部材
20a1,20b1,20c1を示す図であり、(c)
は、(a)および(b)に対応した加熱ローラの温度特
性を示す図である。
18A is a diagram illustrating magnetic members 20a, 20b, and 20c of the fixing device 150 of FIG. 8, and FIG. 18B is a diagram illustrating a magnetic member used in a fixing device according to a sixth embodiment of the present invention. It is a figure which shows 20a1, 20b1, 20c1, (c)
FIG. 4 is a diagram illustrating temperature characteristics of a heating roller corresponding to FIGS.

【図19】(a)は、図18(b)の磁性部材20a
1,20b1,20c1の寸法例を示す図であり、
(b)は、(a)の場合のサーミスタの配置例を示す図
である。
FIG. 19A is a diagram illustrating the magnetic member 20a of FIG.
It is a figure which shows the example of a dimension of 1,20b1,20c1,
(B) is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the thermistor in the case of (a).

【図20】(a)は、本発明の第7の実施形態の定着装
置に用いられる磁性部材30a,30bの寸法例を示す
図であり、(b)は、(a)の場合のサーミスタの配置
例を示す図である。
FIG. 20A is a diagram illustrating an example of dimensions of magnetic members 30a and 30b used in a fixing device according to a seventh embodiment of the present invention, and FIG. 20B is a diagram illustrating a thermistor in the case of FIG. It is a figure showing an example of arrangement.

【図21】加熱ローラ11の他の構成例である加熱ロー
ラ11aを示す図である。
FIG. 21 is a view showing a heating roller 11a as another configuration example of the heating roller 11.

【図22】(a)は、従来の技術である定着装置170
の平面図であり、(b)は、その側面図であり、(c)
は、(b)の切断面線I−Iから見た断面図である。
FIG. 22A illustrates a conventional fixing device 170.
(B) is a side view thereof, and (c) is a plan view thereof.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG.

【図23】従来の技術である定着装置200を示す図で
ある。
FIG. 23 is a diagram showing a fixing device 200 according to a conventional technique.

【図24】図23の定着装置200における誘導コイル
209a,209b,209cの斜視図である。
24 is a perspective view of induction coils 209a, 209b, and 209c in the fixing device 200 of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,120,130,150,170,200 定着
装置 1,11,11a,201 加熱ローラ 2,12,202 加圧ローラ 4,15,25,31,33 誘導コイル 13 導電層 14 離型層 16 励磁回路 17 サーミスタ 18,216 記録紙 20,34 磁性部材 21,40,50,60,70,80,90 変位手段 32 第2の導電層 35 熱伝導部材 99 良熱伝導層 100,160 カラー画像形成装置
10, 120, 130, 150, 170, 200 Fixing device 1, 11, 11a, 201 Heating roller 2, 12, 202 Pressing roller 4, 15, 25, 31, 33 Induction coil 13 Conductive layer 14 Release layer 16 Excitation Circuit 17 Thermistor 18,216 Recording paper 20,34 Magnetic member 21,40,50,60,70,80,90 Displacement means 32 Second conductive layer 35 Heat conductive member 99 Good heat conductive layer 100,160 Color image forming apparatus

フロントページの続き Fターム(参考) 2C056 EA23 EB13 EB14 EB30 EB46 EC14 EC29 EC33 EC35 HA46 2H033 AA03 AA21 AA30 BA25 BA27 BB21 BB23 BE06 CA17 CA48 3K059 AA08 AB19 AB28 AD03 AD05 AD37 CD52 CD53 CD65 CD66 CD75 CD78 CD79 Continued on the front page F term (reference) 2C056 EA23 EB13 EB14 EB30 EB46 EC14 EC29 EC33 EC35 HA46 2H033 AA03 AA21 AA30 BA25 BA27 BB21 BB23 BE06 CA17 CA48 3K059 AA08 AB19 AB28 AD03 AD05 AD37 CD52 CD53 CD65 CD66 CD75 CD78 CD78

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交番磁界中で発熱する導電層を備えてい
る長手状の加熱部材と、 加熱部材の長手方向に平行に延び、長手方向両端で折り
返されて巻回される導線から成り、加熱部材の一方側を
外囲するように配置される誘導コイルとを備え、 前記誘導コイルからの交番磁界によって、加熱部材を電
磁誘導加熱し、誘導コイルとは反対側となる加熱部材の
他方側に設けられる被加熱材に、加熱部材の熱を伝える
誘導加熱装置において、 前記加熱部材と誘導コイルとは長手方向の長さが略等し
く形成され、 前記加熱部材の長手方向両端部での導電層に対する鎖交
磁束の減少分を補償するために、該端部での誘導コイル
を、加熱部材の長手方向に垂直な方向に積層して巻回す
ることを特徴とする誘導加熱装置。
1. A heating device comprising: a longitudinal heating member having a conductive layer that generates heat in an alternating magnetic field; and a conducting wire that extends parallel to the longitudinal direction of the heating member and is folded at both longitudinal ends and wound. An induction coil disposed so as to surround one side of the member, wherein the alternating magnetic field from the induction coil heats the heating member by electromagnetic induction, and the other side of the heating member opposite to the induction coil is heated. In an induction heating apparatus for transmitting heat of a heating member to a material to be provided, the heating member and the induction coil are formed so that the lengths in the longitudinal direction are substantially equal to each other. An induction heating apparatus characterized in that an induction coil at the end is laminated and wound in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the heating member in order to compensate for a reduction in linkage magnetic flux.
【請求項2】 交番磁界中で発熱する導電層を備えてい
る長手状の加熱部材と、 加熱部材の長手方向に平行に延び、長手方向両端で折り
返されて巻回される導線から成り、加熱部材の一方側を
外囲するように配置される誘導コイルとを備え、 前記誘導コイルからの交番磁界によって、加熱部材を電
磁誘導加熱し、誘導コイルとは反対側となる加熱部材の
他方側に設けられる被加熱材に、加熱部材の熱を伝える
誘導加熱装置において、 前記加熱部材と誘導コイルとは長手方向の長さが略等し
く形成され、 前記加熱部材の長手方向両端部での導電層に対する鎖交
磁束の減少分を補償するために、該端部側で折り返され
る誘導コイルのループ径を拡大して巻回することを特徴
とする誘導加熱装置。
2. A heating device comprising: a longitudinal heating member having a conductive layer that generates heat in an alternating magnetic field; and a conducting wire extending parallel to the longitudinal direction of the heating member and folded at both ends in the longitudinal direction. An induction coil disposed so as to surround one side of the member, wherein an alternating magnetic field from the induction coil heats the heating member by electromagnetic induction, and the other side of the heating member opposite to the induction coil is heated. In an induction heating device for transmitting heat of a heating member to a material to be provided, the heating member and the induction coil are formed so that the lengths in the longitudinal direction are substantially equal to each other. An induction heating device characterized in that a loop diameter of an induction coil that is turned back at the end side is enlarged and wound in order to compensate for a decrease in interlinkage magnetic flux.
【請求項3】 交番磁界中で発熱する導電層を備えてい
る長手状の加熱部材と、 加熱部材の長手方向に平行に延び、長手方向両端で折り
返されて巻回される導線から成り、加熱部材の一方側を
外囲するように配置される誘導コイルとを備え、 前記誘導コイルからの交番磁界によって、加熱部材を電
磁誘導加熱し、誘導コイルとは反対側となる加熱部材の
他方側に設けられる被加熱材に、加熱部材の熱を伝える
誘導加熱装置において、 前記加熱部材と誘導コイルとは長手方向の長さが略等し
く形成され、 前記加熱部材の長手方向両端部での導電層に対する鎖交
磁束の減少分を補償するために、該端部に第2の導電層
を設け、第2の導電層の比透磁率、または体積抵抗率を
前記導電層よりも高い材料から形成することを特徴とす
る誘導加熱装置。
3. A heating device comprising: a longitudinal heating member provided with a conductive layer that generates heat in an alternating magnetic field; and a conducting wire extending parallel to the longitudinal direction of the heating member and folded at both longitudinal ends to be wound. An induction coil disposed so as to surround one side of the member, wherein an alternating magnetic field from the induction coil heats the heating member by electromagnetic induction, and the other side of the heating member opposite to the induction coil is heated. In an induction heating device for transmitting heat of a heating member to a material to be provided, the heating member and the induction coil are formed so that the lengths in the longitudinal direction are substantially equal to each other. A second conductive layer is provided at the end in order to compensate for a decrease in linkage flux, and the second conductive layer is formed of a material having a higher relative magnetic permeability or volume resistivity than the conductive layer. Induction heating device characterized by the following
【請求項4】 交番磁界中で発熱する導電層を備えてい
る長手状の加熱部材と、 加熱部材の長手方向に平行に延び、長手方向両端で折り
返されて巻回される導線から成り、加熱部材の一方側を
外囲するように配置される誘導コイルとを備え、 前記誘導コイルからの交番磁界によって、加熱部材を電
磁誘導加熱し、誘導コイルとは反対側となる加熱部材の
他方側に設けられる被加熱材に、加熱部材の熱を伝える
誘導加熱装置において、 前記加熱部材と誘導コイルとは長手方向の長さが略等し
く形成され、 前記加熱部材の長手方向両端部での導電層に対する鎖交
磁束の減少分を補償するために、該端部側の誘導コイル
の折り返し部分に電磁誘導加熱される熱伝導部材を設け
ることを特徴とする誘導加熱装置。
4. A heating element comprising a longitudinal heating member having a conductive layer that generates heat in an alternating magnetic field, and a conductive wire extending in parallel with the longitudinal direction of the heating member and folded at both ends in the longitudinal direction and wound. An induction coil disposed so as to surround one side of the member, wherein an alternating magnetic field from the induction coil heats the heating member by electromagnetic induction, and the other side of the heating member opposite to the induction coil is heated. In an induction heating device for transmitting heat of a heating member to a material to be provided, the heating member and the induction coil are formed so that the lengths in the longitudinal direction are substantially equal to each other. An induction heating apparatus characterized in that a heat conducting member that is subjected to electromagnetic induction heating is provided at a turn-back portion of the induction coil on the end side in order to compensate for a reduction in linkage flux.
【請求項5】 交番磁界中で発熱する導電層を備えてい
る長手状の加熱部材と、 加熱部材の長手方向に平行に延び、長手方向両端で折り
返されて巻回される導線から成り、加熱部材の一方側を
外囲するように配置される誘導コイルとを備え、 前記誘導コイルからの交番磁界によって、加熱部材を電
磁誘導加熱し、誘導コイルとは反対側となる加熱部材の
他方側に設けられる被加熱材に、加熱部材の熱を伝える
誘導加熱装置において、 前記誘導コイルに沿って配置され、誘導コイルの長手方
向に複数に分割されており、その一部または全部が前記
被加熱材の大きさに応じて、前記誘導コイルに近接・離
反変位する磁性部材を備えることを特徴とする誘導加熱
装置。
5. A heating device comprising: a longitudinal heating member having a conductive layer that generates heat in an alternating magnetic field; and a conducting wire extending parallel to the longitudinal direction of the heating member and folded at both longitudinal ends to be wound. An induction coil disposed so as to surround one side of the member, wherein an alternating magnetic field from the induction coil heats the heating member by electromagnetic induction, and the other side of the heating member opposite to the induction coil is heated. An induction heating device for transmitting heat of a heating member to an object to be provided, which is disposed along the induction coil and is divided into a plurality of parts in a longitudinal direction of the induction coil, and a part or all of the part is the object to be heated. An induction heating device comprising: a magnetic member that moves toward and away from the induction coil according to the size of the induction coil.
【請求項6】 前記磁性部材の分割面は、前記加熱部材
の軸直角断面と交差していることを特徴とする請求項5
記載の誘導加熱装置。
6. The magnetic member according to claim 5, wherein a division surface of the magnetic member intersects a cross section perpendicular to an axis of the heating member.
An induction heating device as described.
【請求項7】 前記加熱部材に、良熱伝導層が備えられ
ていることを特徴とする請求項5または6記載の誘導加
熱装置。
7. The induction heating apparatus according to claim 5, wherein the heating member is provided with a good heat conduction layer.
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