JP2002072738A - Fixing apparatus - Google Patents

Fixing apparatus

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JP2002072738A
JP2002072738A JP2000267927A JP2000267927A JP2002072738A JP 2002072738 A JP2002072738 A JP 2002072738A JP 2000267927 A JP2000267927 A JP 2000267927A JP 2000267927 A JP2000267927 A JP 2000267927A JP 2002072738 A JP2002072738 A JP 2002072738A
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induction coil
heating roller
heat
fixing device
hollow chamber
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing apparatus capable of preventing the temperature rise of an induction coil itself by a heating roller and cooling only the induction coil. SOLUTION: In this fixing apparatus, the induction coil is provided inside a non-conductive cylindrical heat insulating body provided inside the heating roller, and the induction coil is air-cooled by making air flow in the center of the induction coil. The cylindrical heat insulating body is made a double structural body having a hollow chamber.

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】本発明は複写機、FAX、プ
リンタ等の画像形成装置の定着装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device for an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】前記のような定着装置は、未定着のトナ
ーが付着した用紙を加熱する加熱ローラと、加圧ローラ
とを具えていて、加熱ローラと加圧ローラとで前記用紙
を加熱加圧して、トナーを用紙に定着する。そしてこの
ような定着装置は、加熱ローラの内部に加熱ヒータとし
てハロゲンヒータ等を具え、このヒータによって加熱ロ
ーラの内部を加熱して、加熱ローラを所定の温度にまで
上昇させるものである。しかしながらこのような加熱方
式は、加熱ローラを必要な温度にするまでの加熱時間が
長く、またヒータの損失が大きいという問題がある。
2. Description of the Related Art A fixing device as described above includes a heating roller for heating a sheet to which unfixed toner has adhered, and a pressure roller. The heating roller and the pressure roller heat the sheet. Pressure to fix the toner on the paper. Such a fixing device includes a halogen heater or the like as a heater inside the heating roller, and heats the inside of the heating roller by this heater to raise the heating roller to a predetermined temperature. However, such a heating method has a problem that a heating time until the heating roller reaches a required temperature is long and a loss of the heater is large.

【0003】このような問題を解消しようということ
で、近時誘導加熱方式を採用した定着装置が増えてい
る。このような誘導加熱方式の定着装置は、加熱ローラ
を電磁誘導による渦電流によって、瞬時に加熱すること
ができるものであって、その典型的な構成例としては、
加熱ローラの内部にハロゲンヒータに代えて誘導コイル
を設置するものであり、このような定着装置は加熱時間
を短縮し、効率も良好なことから環境問題に好結果をも
たらすものとして注目されている。
In order to solve such a problem, fixing devices employing an induction heating method have recently been increasing. Such an induction heating type fixing device can instantaneously heat a heating roller by eddy current due to electromagnetic induction, and as a typical configuration example,
An induction coil is installed inside the heating roller instead of the halogen heater, and such a fixing device has attracted attention as a device that shortens the heating time and has good efficiency, and thus has good results on environmental problems. .

【0004】ところで前記のような給紙装置において
は、誘導コイルによって、画像の定着に必要な160〜200
℃程度まで加熱されるが、この場合誘導コイルが加熱ロ
ーラ内に位置しているため、加熱の必要のない誘導コイ
ル自体も、加熱ローラの伝導熱や輻射熱によって加熱さ
れ、安全規格となっている温度上昇規制値を超えてしま
うという問題や、ひどい場合には誘導コイルが焼損する
というような問題がある。
By the way, in the above-described paper feeder, 160-200 required for fixing an image is formed by an induction coil.
Although it is heated to about ° C, in this case, since the induction coil is located inside the heating roller, the induction coil itself that does not need to be heated is heated by the conduction heat and radiant heat of the heating roller, and is a safety standard. There is a problem that the temperature rise regulation value is exceeded, and in severe cases, the induction coil is burned.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そこでこのような問題
を解消する方策として、(1)加熱ローラと誘導コイルと
の間に断熱材を挿入したり、(2)誘導コイルの内部に冷
却風を送る等のものがあったが、(1)の場合には加熱ロ
ーラ内に熱がこもって誘導コイルの温度を下降させるこ
とができず、(2)の場合には温度を上昇すべき加熱ロー
ラの温度が反対に下降してしまい、また誘導コイルを充
分に冷却することができないというような問題がある。
Therefore, as measures to solve such problems, (1) heat insulating material is inserted between the heating roller and the induction coil, or (2) cooling air is blown inside the induction coil. In the case of (1), heat was trapped in the heating roller and the temperature of the induction coil could not be lowered in (1), and in (2) the heating roller to be heated However, there is a problem that the temperature of the induction coil decreases, and the induction coil cannot be cooled sufficiently.

【0006】そこで本発明の目的は、前記のような従来
の定着装置の持つ問題を解消し、加熱ローラによる誘導
コイル自体の温度上昇を防止し、誘導コイルだけを冷却
することのできる定着装置を提供するにある。
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional fixing device, prevent a temperature rise of the induction coil itself by the heating roller, and provide a fixing device capable of cooling only the induction coil. To offer.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は前記のような目
的を達成するために、加熱ローラの内部に設けた非導電
性の筒状断熱体の内側に誘導コイルを設け、該誘導コイ
ルの中心に風を流して誘導コイルを空冷する定着装置に
おいて、請求項1に記載の発明は、筒状断熱体を中空室
を有する2重構造体としたことを特徴とするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides an induction coil provided inside a non-conductive tubular heat insulator provided inside a heating roller. In the fixing device for cooling the induction coil by blowing air to the center, the invention according to claim 1 is characterized in that the tubular heat insulator is a double structure having a hollow chamber.

【0008】請求項2に記載の発明は、筒状断熱体に形
成された中空室は、両端が密封されていることを特徴と
するものである。
The invention according to claim 2 is characterized in that the hollow chamber formed in the cylindrical heat insulator is sealed at both ends.

【0009】請求項3に記載の発明は、中空室は減圧さ
れていることを特徴とするものである。
The invention according to claim 3 is characterized in that the pressure in the hollow chamber is reduced.

【0010】請求項4に記載の発明は、筒状断熱体の色
は、ほぼ白色となっていることを特徴とするものであ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, the color of the tubular heat insulator is substantially white.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図面に示す本発明の各実施形態に
おいて、1,2に示すこの発明の第1実施形態におい
て、1は加熱ローラ、2は加圧ローラを示し、加熱ロー
ラ1は定着装置の側板6に設けられた軸受5によって回
転可能に支持され、加熱ローラ1の内部に誘導コイル3
が設けられている。この誘導コイル3は、非導電性の筒
状断熱体からなるボビン4の内部に保持されて、その両
端は図示を省略したリード線を有していて、このリード
線によって高周波電流を通電するようになっている。ボ
ビン4は定着装置の側板6に設けられたブラケット7に
よって、回転しないように保持されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In each embodiment of the present invention shown in the drawings, in the first embodiment of the present invention shown in 1 and 2, 1 indicates a heating roller, 2 indicates a pressing roller, and the heating roller 1 is a fixing roller. The induction coil 3 is rotatably supported by a bearing 5 provided on a side plate 6 of the apparatus.
Is provided. The induction coil 3 is held inside a bobbin 4 made of a non-conductive cylindrical heat insulator, and both ends of the induction coil 3 have a lead wire (not shown). It has become. The bobbin 4 is held by a bracket 7 provided on a side plate 6 of the fixing device so as not to rotate.

【0012】加熱ローラ1の本体は、ステンレス、又は
鉄等の磁性材料によって構成され、その外側にフッ素樹
脂からなる離型層が設けられており、この本体の一側端
には駆動歯車11が取り付けられていて、図示を省略した
作動歯車と噛合して、作動歯車の作動によって加熱ロー
ラ1を駆動するようになっている。
The main body of the heating roller 1 is made of a magnetic material such as stainless steel or iron, and a release layer made of a fluororesin is provided outside the main body. A drive gear 11 is provided at one end of the main body. The heating roller 1 is attached and meshes with an operating gear (not shown) to drive the heating roller 1 by operating the operating gear.

【0013】ボビン4は、中間には両端が密閉された空
間室8が形成されて2重構造となっており、ガスインジ
ェクション成形法によって製作されている。そしてこの
ボビン4の一端開口部には、ファン9のケーシング10が
ほぼ円筒形のガイド部材14によって、ボビン4に着脱可
能に取り付けられている。
The bobbin 4 has a double structure in which a space chamber 8 whose both ends are hermetically sealed is formed in the middle, and is manufactured by a gas injection molding method. A casing 10 of a fan 9 is detachably attached to the bobbin 4 by a substantially cylindrical guide member 14 at one end opening of the bobbin 4.

【0014】前記のようなものによって、定着作動をす
るに際しては、加熱ローラ1内の誘導コイル3に高周波
電流を通電し、この誘導電流に伴うジュール熱によって
加熱ローラ1を加熱し、図2に示すように、定着される
べきトナー画像TIを有する記録シートSが、この加熱
ローラ1と加圧ローラ2とのニップ部において、加圧加
熱されながら矢印の方向に搬送され、熱と圧力とでトナ
ー画像TIが記録シートSに定着される。
When a fixing operation is performed by the above-described operation, a high-frequency current is applied to the induction coil 3 in the heating roller 1 and the heating roller 1 is heated by Joule heat accompanying the induction current. As shown in the figure, a recording sheet S having a toner image TI to be fixed is conveyed in the direction indicated by an arrow while being heated under pressure at a nip portion between the heating roller 1 and the pressure roller 2, and is subjected to heat and pressure. The toner image TI is fixed on the recording sheet S.

【0015】このようにして定着作動を行なうに際して
は、中空室8による断熱効果と、必要に応じてファン9
を作動して送られる空気による適正な誘導コイル3の冷
却により、加熱ローラ1から誘導コイル3への熱が遮断
されるとともに、誘導コイル3による加熱ローラ1から
の無用な熱の奪取を防止することとなる。
When performing the fixing operation in this manner, the heat insulating effect of the hollow chamber 8 and the fan 9 if necessary.
The cooling of the induction coil 3 by the air supplied by operating the heat shields the heat from the heating roller 1 to the induction coil 3 and prevents the induction coil 3 from taking unnecessary heat from the heating roller 1. It will be.

【0016】図3に示す本発明の第2実施形態は、第1
実施形態において、中空室8の一方の端壁に吸気パイプ
12を取り付け、この吸気パイプ12を介して中空室8内の
空気を吸出して中空室8内を減圧したうえ、キャップ13
で密閉する。この場合の減圧度は、材料の強度によって
変更し、内外側がつぶれない程度とする。この減圧によ
り、空気層を伝達する熱移動量を減少させることができ
る。
The second embodiment of the present invention shown in FIG.
In the embodiment, an intake pipe is provided at one end wall of the hollow chamber 8.
The air in the hollow chamber 8 is sucked out through the suction pipe 12 to reduce the pressure in the hollow chamber 8, and the cap 13
Seal with. The degree of pressure reduction in this case is changed according to the strength of the material, and is set to such a degree that the inside and outside are not crushed. Due to this reduced pressure, the amount of heat transferred through the air layer can be reduced.

【0017】図示するのを省略したが、本発明の第3実
施形態は、前記第1、第2実施形態において、ボビン4
の色がほぼ白色となっているものである。このような色
は、輻射熱を反射し易い放射係数の低いものであること
から、輻射熱の吸収を防止することとなる。この実施形
態の場合、それを構成する手段としてボビン4の表面に
白色塗料を塗布することが有効であるが、ボビン4がガ
スインジェクション成形等によって構成される場合に
は、中空室に後に着色することができないことから、材
料自体が白色系統のものを使用することとする。
Although not shown, the third embodiment of the present invention differs from the first and second embodiments in that the bobbin 4
Is almost white. Since such a color has a low radiation coefficient that easily reflects radiant heat, absorption of radiant heat is prevented. In the case of this embodiment, it is effective to apply a white paint to the surface of the bobbin 4 as a means for constituting it. However, when the bobbin 4 is formed by gas injection molding or the like, the hollow chamber is colored later. Because it is not possible, the material itself should be of a white system.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明は前記のようであって、加熱ロー
ラの内部に設けた非導電性の筒状断熱体の内側に誘導コ
イルを設け、該誘導コイルの中心に風を流して誘導コイ
ルを空冷する定着装置において、請求項1に記載の発明
は、筒状断熱体を中空室を有する2重構造体としたの
で、誘導加熱の特性に影響を及ぼすことなく、加熱ロー
ラから誘導コイルへの熱は、2重構造体からなる断熱材
で遮断し、かつ冷却風は誘導コイルだけを冷却すること
により、加熱ローラから熱を奪取するのを防止すること
ができ、さらに加熱ローラの表面から熱を取奪すること
のなく、効率が良好であるという効果がある。
The present invention is as described above. An induction coil is provided inside a non-conductive tubular heat insulator provided inside a heating roller, and a wind is caused to flow through the center of the induction coil. In the fixing device for air-cooling, the invention according to claim 1 is configured such that the cylindrical heat insulator is a double structure having a hollow chamber, so that the heating roller is connected to the induction coil without affecting the characteristics of induction heating. The heat of the heat roller is blocked by a heat insulating material consisting of a double structure, and the cooling air cools only the induction coil, thereby preventing heat from being taken from the heating roller. There is an effect that the efficiency is good without removing heat.

【0019】請求項2に記載の発明は、筒状断熱体から
なる中空室は、両端が密封されているので、空気の移動
がなくて効率よく断熱することができるという効果があ
る。
According to the second aspect of the present invention, since the hollow chamber made of the cylindrical heat insulator is sealed at both ends, there is an effect that the heat can be efficiently insulated without the movement of air.

【0020】請求項3に記載の発明は、筒状断熱体から
なる中空室は減圧されているので、空気層を伝達する熱
移動が少なくなって、効率よく断熱するという効果があ
る。
According to the third aspect of the present invention, since the pressure in the hollow chamber formed of the cylindrical heat insulator is reduced, the heat transfer for transmitting the air layer is reduced and the heat is efficiently insulated.

【0021】請求項4に記載の発明は、筒状断熱体の色
は、ほぼ白色となっているので、加熱ローラからの輻射
熱を防止することができて、外側から内側への輻射熱を
防止し、さらに誘導コイルを冷却する副作用として、筒
状断熱体を通して加熱ローラが冷却されるのを防止する
という効果がある。
According to a fourth aspect of the present invention, since the color of the tubular heat insulator is substantially white, radiant heat from the heating roller can be prevented, and radiant heat from the outside to the inside can be prevented. Further, as a side effect of cooling the induction coil, there is an effect of preventing the heating roller from being cooled through the tubular heat insulator.

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

【図1】本発明の第1実施形態の縦断正面図である。FIG. 1 is a vertical sectional front view of a first embodiment of the present invention.

【図2】同上の矢印2−2による断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along arrow 2-2 in FIG.

【図3】本発明の第2実施形態の要部の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a main part according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 加熱ローラ 2 加圧ローラ 3 誘導コイル 4 ボビン 5 軸受 6 側板 7 ブラケット 8 中空室 9 ファン 10 ケーシング 11 駆動歯車 12 吸気パイプ 13 キャップ 14 ガイド部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating roller 2 Pressure roller 3 Induction coil 4 Bobbin 5 Bearing 6 Side plate 7 Bracket 8 Hollow room 9 Fan 10 Casing 11 Drive gear 12 Intake pipe 13 Cap 14 Guide member

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05B 6/42 H05B 6/42 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) H05B 6/42 H05B 6/42

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 加熱ローラの内部に設けた非導電性の筒
状断熱体の内側に誘導コイルを設け、該誘導コイルの中
心に風を流して誘導コイルを空冷する定着装置におい
て、筒状断熱体を中空室を有する2重構造体としたこと
を特徴とする定着装置。
In a fixing device, an induction coil is provided inside a non-conductive cylindrical heat insulator provided inside a heating roller, and a wind is caused to flow through the center of the induction coil to air-cool the induction coil. A fixing device, wherein the body has a double structure having a hollow chamber.
【請求項2】 筒状断熱体に形成された中空室は、両端
が密封されていることを特徴とする請求項1に記載の定
着装置。
2. The fixing device according to claim 1, wherein both ends of the hollow chamber formed in the tubular heat insulator are sealed.
【請求項3】 中空室は減圧されていることを特徴とす
る請求項2に記載の定着装置。
3. The fixing device according to claim 2, wherein the pressure in the hollow chamber is reduced.
【請求項4】 筒状断熱体の色は、ほぼ白色となってい
ることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載
の定着装置。
4. The fixing device according to claim 1, wherein the color of the tubular heat insulator is substantially white.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007010815A (en) * 2005-06-29 2007-01-18 Kyocera Mita Corp Fixing device
JP2011043621A (en) * 2009-08-20 2011-03-03 Ricoh Co Ltd Fixing pressure roller, fixing device and image forming apparatus
US8712301B2 (en) 2011-06-22 2014-04-29 Fuji Xerox Co., Ltd. Fixing device and image forming apparatus

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