JP2003077645A - Heater and image forming device - Google Patents

Heater and image forming device

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JP2003077645A
JP2003077645A JP2001268384A JP2001268384A JP2003077645A JP 2003077645 A JP2003077645 A JP 2003077645A JP 2001268384 A JP2001268384 A JP 2001268384A JP 2001268384 A JP2001268384 A JP 2001268384A JP 2003077645 A JP2003077645 A JP 2003077645A
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JP
Japan
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heating
magnetic flux
roller
recording material
induction
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JP2001268384A
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Japanese (ja)
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Osamu Watanabe
督 渡辺
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heater which can suppress temperature rise in the area of a heating medium where no paper exists without changing the size of the heater or wasteful overheating of a magnetic flux shield plate. SOLUTION: In the heater comprising the heating medium having a conductive layer and an induction heating source for heating the heating medium by the induction heating, a flexible, magnetic flux shield member for shielding a part of the magnetic flux reaching the heating medium is disposed between the heating medium and the induction heating source.

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、電子写真式の複写
機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の未定
着画像上の現像剤を加熱溶融して記録材上に定着させる
加熱装置及び該加熱装置を備えた画像形成装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic copying machine, a printer, a facsimile, a composite machine thereof, and the like, and a heating device for heating and melting a developer on an unfixed image to fix it on a recording material. The present invention relates to an image forming apparatus including a heating device.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真式の複写機等には、搬送される
記録媒体である記録材上に転写されたトナー像(未定着
画像)のトナー(現像剤)を熱によって融解して当該記
録材上に融着させる加熱装置が設けられている。この加
熱装置においては、高速昇温させるために、加熱媒体で
ある定着ローラを薄肉小径化したもの、樹脂フィルムの
回転体に対しその内側から加熱体を圧接したもの、薄肉
金属の回転体を誘導加熱により加熱するもの等が知られ
ているが、何れも加熱媒体である回転体の熱容量を小さ
くし、加熱効率の高い熱源で加熱しようとしたものであ
る。
2. Description of the Related Art In an electrophotographic copying machine, the toner (developer) of a toner image (unfixed image) transferred onto a recording material, which is a recording medium to be conveyed, is melted by heat to perform the recording. A heating device for fusing onto the material is provided. In this heating device, in order to raise the temperature at a high speed, a fixing roller, which is a heating medium, is made thin and has a small diameter, a rotating body of resin film is pressed against the rotating body from the inside, and a thin metal rotating body is guided. Although heating by heating is known, all of them are intended to reduce the heat capacity of a rotating body which is a heating medium and to heat with a heat source having high heating efficiency.

【0003】又、非接触の加熱源を用いたものもある
が、コストやエネルギー効率の点から、複写機等の画像
形成装置では、薄肉の回転体を記録材に接触させて記録
材上の現像剤を加熱溶融させるタイプの加熱装置が多く
提案されている。
Although a non-contact heating source is also used, in view of cost and energy efficiency, in an image forming apparatus such as a copying machine, a thin rotary member is brought into contact with a recording material to form a recording material on the recording material. Many heating devices of the type that heat and melt the developer have been proposed.

【0004】ところが、熱容量を小さくするために薄肉
の回転体を加熱媒体として使用する場合、軸直角断面の
断面積が極めて小さくなるために、軸方向への熱移動率
が良好でない。この傾向は薄肉なほど顕著であり、熱伝
導率の低い樹脂等の材質では更に低くなる。これは、熱
伝導率をλ、2点間の温度差をθ1−θ2、長さをLと
したとき、単位時間に伝わる熱量Qは、 Q=λ・f(θ1−θ2)/L で表されるというフーリエの法則からも明らかである。
However, when a thin rotating body is used as a heating medium in order to reduce the heat capacity, the heat transfer coefficient in the axial direction is not good because the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the axis is extremely small. This tendency becomes more remarkable as the wall thickness becomes thinner, and it becomes even lower for materials such as resins having low thermal conductivity. When the thermal conductivity is λ, the temperature difference between the two points is θ1−θ2, and the length is L, the heat quantity Q transferred per unit time is expressed by Q = λ · f (θ1−θ2) / L It is also clear from Fourier's law that it is done.

【0005】このことは、回転体の長手方向の長さ一杯
の記録材、即ち最大通紙幅の記録材を通紙して定着させ
る場合には問題ないが、幅の小さい小形サイズの記録材
を連続で通紙させる場合には、回転体の非通紙領域にお
ける温度が温調温度よりも上昇し、通紙領域における温
度と非通紙領域における温度との温度差が極めて大きく
なってしまうという問題があった。
This is not a problem when a recording material having the full length in the longitudinal direction of the rotating body, that is, a recording material having a maximum paper passing width is passed through and fixed, but a recording material having a small width and a small size is used. When the paper is continuously passed, the temperature in the non-paper-passing area of the rotating body rises above the temperature control temperature, and the temperature difference between the temperature in the paper-passing area and the temperature in the non-paper-passing area becomes extremely large. There was a problem.

【0006】従って、このような加熱媒体の長手方向の
温度ムラのために、樹脂材料から成る周辺部材の耐熱寿
命が低下したり、熱的損傷を被ったりする虞れがあり、
更には、小形サイズの記録材を連続で通紙させた直後に
大形サイズの記録材を通紙したときに、部分的な温度ム
ラによる紙シワ、スキュー等や定着ムラが生じる虞れが
あるという問題もある。
Therefore, due to such temperature unevenness of the heating medium in the longitudinal direction, there is a possibility that the heat resistant life of the peripheral member made of the resin material may be shortened or the thermal damage may be caused.
Further, when a large-sized recording material is passed immediately after a small-sized recording material is continuously passed, there is a possibility that paper wrinkles, skew, or fixing unevenness may occur due to partial temperature unevenness. There is also a problem.

【0007】このような通紙領域と非通紙領域との温度
差は、搬送される記録材の熱容量が大きく、スループッ
ト(単位時間当たりのプリント枚数)を高くするほど広
がることになる。このため、薄肉で低熱容量の回転体に
より加熱装置を構成する場合に、スループットの高い複
写機等への適用を困難にしていた。
The temperature difference between the paper passing area and the non-paper passing area increases as the heat capacity of the recording material conveyed is large and the throughput (the number of prints per unit time) is increased. Therefore, when the heating device is composed of a thin-walled, low-heat-capacity rotating body, it is difficult to apply it to a copying machine having a high throughput.

【0008】これに対し、加熱源としてハロゲンランプ
や発熱抵抗体を使用した加熱装置では、加熱源を分割
し、通紙幅に応じた領域を加熱するように選択的に通電
するものが知られている。又、誘導コイルを加熱源とし
た加熱装置においても同様に加熱源を分割して選択的に
通電するものがある。
On the other hand, in a heating device using a halogen lamp or a heating resistor as a heating source, it is known that the heating source is divided and selectively energized so as to heat a region according to the sheet passing width. There is. Further, even in a heating device using an induction coil as a heating source, there is one in which the heating source is similarly divided and selectively energized.

【0009】しかしながら、加熱源を複数設けたり分割
したりすれば、その分だけ制御回路も複雑でコストも高
くなり、更に種々の幅の記録材に対応させようとすると
分割数も更に多くなり、コストも一層高いものとなる。
しかも、薄肉の回転体を加熱媒体にすると、分割した場
合の境目付近の温度分布が不連続且つ不均一で定着性能
に影響を及ぼす虞れがある。
However, if a plurality of heating sources are provided or divided, the control circuit is complicated and the cost is increased accordingly, and the number of divisions is further increased in order to cope with recording materials of various widths. The cost will be higher.
Moreover, if a thin rotary member is used as the heating medium, the temperature distribution near the boundary when divided is discontinuous and non-uniform, which may affect the fixing performance.

【0010】そこで、加熱媒体と誘導加熱源との間に、
誘導加熱源から加熱媒体へ届く磁束の一部を遮蔽する磁
束遮蔽手段を配置し、磁束遮蔽手段の位置を変化させる
変位手段を設けることがこれまでに提案されている(特
開平9−17889号、特開平10−74009号公報
参照)。この発明にあっては、磁束遮蔽手段を設けて移
動させることによって、必要部分以外は誘導加熱源から
届く磁束が遮蔽され発熱自体が抑えられることにより発
熱範囲の制御が行われ、昇温される加熱媒体の熱分布を
コントロールすることが可能となる。
Therefore, between the heating medium and the induction heating source,
It has been proposed so far to dispose a magnetic flux shielding means for shielding a part of the magnetic flux reaching the heating medium from the induction heating source and to provide a displacement means for changing the position of the magnetic flux shielding means (Japanese Patent Laid-Open No. 9-17889). , Japanese Patent Laid-Open No. 10-74009). In the present invention, by providing the magnetic flux shielding means and moving the magnetic flux, the magnetic flux reaching from the induction heating source is shielded except the necessary portion, and the heat generation itself is suppressed, so that the heat generation range is controlled and the temperature is raised. It is possible to control the heat distribution of the heating medium.

【0011】図6に示すように、磁束遮蔽板131は、
誘導コイル118の主として上半分を覆う円弧曲面を呈
しており、小形サイズの記録材(図6において二点鎖線
で示す)が通紙される場合には、定着ローラ111の非
通紙領域に相当する軸方向範囲の誘導コイル118を覆
う位置(図2において二点鎖線で示す)まで変位手段1
40により移動される。
As shown in FIG. 6, the magnetic flux shielding plate 131 is
It has an arcuate curved surface mainly covering the upper half of the induction coil 118, and corresponds to the non-sheet passing area of the fixing roller 111 when a small-sized recording material (shown by a chain double-dashed line in FIG. 6) is passed. Displacement means 1 to a position (shown by a chain double-dashed line in FIG. 2) covering the induction coil 118 in the axial direction range
Moved by 40.

【0012】一方、大形サイズの記録材が通紙される場
合には、大形サイズの記録材における通紙幅の外側まで
磁束遮蔽板131を退避させるようになっている。この
ように、磁束遮蔽板131は、定着ローラ111におけ
る通紙範囲に応じて変位手段140によりその位置が変
化させられるため、種々の幅の記録材に対応可能とな
る。この通紙範囲は、記録材の給紙部のサイズ検出手段
により情報を得る構成とされるが、或は定着ローラ11
1や加圧ローラ113等の温度を検出する手段を軸方向
に沿って複数設けることにより検出する構成としても良
い(何れも図示せず)。
On the other hand, when a large size recording material is passed, the magnetic flux shielding plate 131 is retracted to the outside of the width of the large size recording material. As described above, the position of the magnetic flux shielding plate 131 is changed by the displacement means 140 according to the sheet passing range of the fixing roller 111, so that it is possible to deal with recording materials of various widths. The paper passing range is configured to obtain information by the size detecting means of the recording material feeding portion, or the fixing roller 11
Alternatively, a plurality of means for detecting the temperature of the pressure roller 113, the pressure roller 113, and the like may be provided along the axial direction to detect the temperature (none of them is shown).

【0013】又、特に、図7(A)又は(B)に示す形
態では、薄肉の磁束遮蔽手段132の表面積を軸方向に
変化させて配置する構成を採るとともに、ホルダ112
を回転可能に構成したため、ホルダ112を回転するこ
とによって遮蔽部分の範囲を変化させることができ、従
って、極めて限られたスペースの中で定着ローラ111
の熱分布の制御が可能となる。
Further, in particular, in the form shown in FIG. 7A or 7B, the thin magnetic flux shielding means 132 is arranged such that the surface area thereof is changed in the axial direction, and the holder 112 is also arranged.
Since the holder is rotatable, the range of the shielded portion can be changed by rotating the holder 112. Therefore, the fixing roller 111 can be set in a very limited space.
It is possible to control the heat distribution of.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
における磁束遮蔽板には以下のような欠点があった。
However, the magnetic flux shielding plate in the conventional example has the following drawbacks.

【0015】1)最大通紙幅よりも小形サイズの記録材
を通紙する場合には、モータの駆動により、磁束遮蔽板
の位置が定着ローラの非通紙領域に相当する軸方向範囲
の誘導コイルを覆う位置まで変位される。これにより、
誘導コイルから定着ローラの非通紙領域へ届く磁束が遮
蔽され、非通紙領域における定着ローラの温度が通紙領
域における定着ローラの温調温度よりも上昇する事態が
防止される。
1) When a recording material having a size smaller than the maximum paper passing width is passed, the induction coil is driven by a motor so that the position of the magnetic flux shielding plate is in the axial range corresponding to the non-sheet passing area of the fixing roller. Is displaced to the position where it covers. This allows
The magnetic flux that reaches the non-sheet passing area of the fixing roller from the induction coil is shielded, and the situation in which the temperature of the fixing roller in the non-sheet passing area rises above the controlled temperature of the fixing roller in the sheet passing area is prevented.

【0016】一方、大形サイズの記録材を通紙する場合
には、モータの駆動により、磁束遮蔽板は大形サイズの
記録材の通紙幅の外側まで退避する。これにより、定着
ローラは誘導コイルからの磁束を受けて均一に加熱され
る。この際、加熱装置としては磁束遮蔽板が退避するス
ペースが必要となるため、定着ローラの軸方向に大きい
寸法を要し、装置が大きくなってしまっていた。
On the other hand, when passing a large-sized recording material, the magnetic flux shield plate is retracted to the outside of the sheet-passing width of the large-sized recording material by driving the motor. As a result, the fixing roller receives the magnetic flux from the induction coil and is uniformly heated. At this time, since a space for retracting the magnetic flux shielding plate is required for the heating device, a large size is required in the axial direction of the fixing roller, and the device is large.

【0017】2)薄肉の磁束遮蔽手段の表面積を軸方向
に変化させて配置する構成を採るとともに、ホルダを回
転することによって遮蔽部分の範囲を変化させる場合、
極めて限られたスペースの中で定着ローラの熱分布の制
御が可能となるが、磁束遮蔽板はどのようなサイズを通
紙されている場合も常に定着ローラの近傍にあるため、
定着ローラの熱が奪われたり、磁束遮蔽板が連続的に過
熱されたりすることによる熱劣化等が生じていた。
2) When the surface area of the thin magnetic flux shielding means is changed in the axial direction and arranged, and the range of the shielding portion is changed by rotating the holder,
It is possible to control the heat distribution of the fixing roller in an extremely limited space, but the magnetic flux shielding plate is always near the fixing roller regardless of the size of the paper being passed.
The heat of the fixing roller is removed, and the magnetic flux shielding plate is continuously overheated, which causes thermal deterioration.

【0018】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、装置の大きさを変えず、磁束
遮蔽板の無駄な過熱を招くことなく、加熱媒体の非通紙
領域における温度上昇を抑制することができる加熱装置
及び通紙モードに拘らず熱分布を効率良く制御すること
ができる画像形成装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is not to change the size of the apparatus and to prevent wasteful overheating of the magnetic flux shield plate, and the non-sheet passing area of the heating medium. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of efficiently controlling the heat distribution regardless of the heating device and the sheet passing mode that can suppress the temperature rise in the above.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、導電層を有する加熱媒体と、該加熱媒体
を誘導加熱により加熱する誘導加熱源とを有する加熱装
置において、前記誘導加熱源から前記加熱媒体へ届く磁
束の一部を遮蔽する可撓性を有する磁束遮蔽部材を前記
加熱媒体と前記誘導加熱源との間に配置したことを特徴
とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a heating apparatus having a heating medium having a conductive layer and an induction heating source for heating the heating medium by induction heating. A flexible magnetic flux shielding member that shields a part of magnetic flux that reaches the heating medium from a source is disposed between the heating medium and the induction heating source.

【0020】又、本発明は、画像形成装置の画像上記加
熱装置を上記加熱装置で構成したことを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the heating device of the image of the image forming apparatus is constituted by the heating device.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0022】<実施の形態1>図1は本発明の実施の形
態1に係る誘導加熱方式の加熱装置の斜視図、図2は同
加熱装置の軸直角断面図である。
<Embodiment 1> FIG. 1 is a perspective view of an induction heating type heating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view perpendicular to the axis of the heating apparatus.

【0023】図1及び図2に示す誘導加熱装置は、搬送
される記録媒体である記録材14上に形成された未定着
画像の現像剤を熱によって融解して当該記録材14上に
融着させるものであり、高周波磁界を生じるコイルユニ
ット10と、該コイルユニット10によって加熱され記
録材14の搬送方向に沿って移動自在に設けられた加熱
ローラ(加熱媒体に相当する)11と、該加熱ローラ1
1と所定の距離をおいて固定されたホルダ(絶縁部材に
相当する)12と記録材14の搬送路を介してホルダ1
2及び加熱ローラ11に対向してこれらに圧接する加圧
ローラ13とを有する。
The induction heating apparatus shown in FIGS. 1 and 2 melts the developer of the unfixed image formed on the recording material 14 which is the recording medium to be conveyed by heat and fuses it onto the recording material 14. A coil unit 10 for generating a high-frequency magnetic field, a heating roller (corresponding to a heating medium) 11 that is heated by the coil unit 10 and is movably provided along the conveyance direction of the recording material 14, and the heating unit. Laura 1
1 and holder 1 (corresponding to an insulating member) fixed at a predetermined distance from 1 and holder 1
2 and the heating roller 11 and a pressure roller 13 that is in pressure contact with these.

【0024】加圧ローラ13は図2の矢印a方向に回転
可能に設けられ、加熱ローラ11の回転に伴って従動回
転する。未定着のトナー像が転写されている記録材14
は、図の矢印b方向から搬送され、記録材14を挟持す
るニップ部23に向けて送り込まれる。記録材14は、
加熱された加熱ローラ11の熱と加圧ローラ13から作
用する圧力とが加えられながらニップ部23を搬送され
る。これにより、未定着トナーが定着され、記録材14
上には定着トナー像が形成される。
The pressure roller 13 is rotatably provided in the direction of arrow a in FIG. 2, and is rotated by rotation of the heating roller 11. Recording material 14 on which an unfixed toner image is transferred
Is conveyed in the direction of the arrow b in the figure and is fed toward the nip portion 23 that holds the recording material 14 therebetween. The recording material 14 is
The heated heat roller 11 and the pressure applied from the pressure roller 13 are conveyed to the nip portion 23 while being applied. As a result, the unfixed toner is fixed, and the recording material 14
A fixed toner image is formed on the top.

【0025】ニップ部23を通過した記録材14は、先
端部が加熱ローラ11の表面に当接する分離爪15によ
り加熱ローラ11から分離され、図2の右方向に搬送さ
れる。この記録材14は、排紙ローラ24によって搬送
され、 不図示の排紙トレイ上に排出される。
The recording material 14 that has passed through the nip portion 23 is separated from the heating roller 11 by the separation claw 15 whose front end is in contact with the surface of the heating roller 11, and is conveyed rightward in FIG. The recording material 14 is conveyed by the paper discharge rollers 24 and discharged onto a paper discharge tray (not shown).

【0026】前記加熱ローラ11は、薄肉の中空金属導
体であり、例えばニッケル、鉄、SUS430等の導電
性磁性材から形成される導電層を有している。そして、
加熱ローラ11の外周表面にはフッ素樹脂をコーティン
グして、耐熱性の離型層が形成されている。加熱ローラ
11の金属層の厚さは、30Oμm〜1mmである。加
熱ローラ11の内部には、当該加熱ローラ11に誘導電
流(渦電流)を誘起させてジュール発熱させるために、
高周波磁界を生じるコイルユニット10が配設されてい
る。このコイルユニット10は、ホルダ12の内部に保
持されている。ホルダ12は、不図示の定着ユニットフ
レームに固定されて非回転となっている。
The heating roller 11 is a thin hollow metal conductor, and has a conductive layer formed of a conductive magnetic material such as nickel, iron, or SUS430. And
A heat-resistant release layer is formed by coating the outer peripheral surface of the heating roller 11 with a fluororesin. The thickness of the metal layer of the heating roller 11 is 30 μm to 1 mm. Inside the heating roller 11, in order to induce an induced current (eddy current) in the heating roller 11 to generate Joule heat,
A coil unit 10 for generating a high frequency magnetic field is arranged. The coil unit 10 is held inside the holder 12. The holder 12 is fixed to a fixing unit frame (not shown) and is non-rotating.

【0027】コイルユニット10は、磁性材から成るコ
ア(芯材に相当する)16と、加熱ローラ11に誘導電
流を誘起させて加熱する誘導コイル(誘導加熱源に相当
する)18とを有する。コア16としては、透磁率が大
きく自己損失の小さい材料が良く、例えばフェライト、
パーマロイ、センダスト等が適している。そして、コイ
ルユニット10は前記ホルダ12内に外部に露呈しない
ように収納されている。
The coil unit 10 has a core (corresponding to a core material) 16 made of a magnetic material, and an induction coil (corresponding to an induction heating source) 18 for inducing an induction current in the heating roller 11 to heat it. For the core 16, a material having a large magnetic permeability and a small self-loss is preferable, such as ferrite,
Permalloy, sendust, etc. are suitable. The coil unit 10 is housed in the holder 12 so as not to be exposed to the outside.

【0028】ホルダ12及び分離爪15は、耐熱及び電
気絶縁性エンジニアリング・プラスチックから形成され
ている。加圧ローラ13は、軸芯19と、当該軸芯19
の周囲に形成された表面離型性耐熱ゴム層であるシリコ
ンゴム層20とから構成されている。
The holder 12 and the separating claw 15 are made of heat resistant and electrically insulating engineering plastic. The pressure roller 13 includes an axis 19 and the axis 19
And a silicone rubber layer 20, which is a surface-releasing heat-resistant rubber layer, formed on the periphery of the.

【0029】加熱ローラ11の上方には、当該加熱ロー
ラ11の温度を検出する温度センサ21が設けられてい
る。この温度センサ21は、加熱ローラ11を隔てて誘
導コイル18に向かい合うように、加熱ローラ11の表
面に圧接している。温度センサ21は、例えばサーミス
タより構成され、このサーミスタで加熱ローラ11の温
度を検出しつつ、加熱ローラ11の温度が最適温度とな
るように誘導コイル18への通電が制御される。
A temperature sensor 21 for detecting the temperature of the heating roller 11 is provided above the heating roller 11. The temperature sensor 21 is pressed against the surface of the heating roller 11 so as to face the induction coil 18 across the heating roller 11. The temperature sensor 21 is composed of, for example, a thermistor, and while detecting the temperature of the heating roller 11 with this thermistor, energization to the induction coil 18 is controlled so that the temperature of the heating roller 11 becomes the optimum temperature.

【0030】次に、本実施の形態に係る加熱装置の動作
と作用について説明する。
Next, the operation and action of the heating device according to this embodiment will be described.

【0031】誘導コイル18に高周波電流を通電する
と、加熱ローラ11は磁性金属から成るため、高周波誘
導電流が誘起されて発熱する。しかも、誘導加熱方式は
発熱効率が高く、加熱ローラ11を薄肉に形成して低熱
容量化をも図っているため、加熱ローラ11は高速で昇
温する。この加熱ローラ11は、加圧ローラ13と圧接
しながら、不図示の駆動源により駆動力を得て該加圧ロ
ーラ13を伴って回転する。
When a high-frequency current is passed through the induction coil 18, the heating roller 11 is made of magnetic metal, so that the high-frequency induction current is induced to generate heat. Moreover, the induction heating method has a high heat generation efficiency, and since the heating roller 11 is formed thin to reduce the heat capacity, the heating roller 11 is heated at a high speed. The heating roller 11 rotates with the pressure roller 13 while being brought into pressure contact with the pressure roller 13 by obtaining a driving force from a drive source (not shown).

【0032】未定着のトナー像が転写されている記録材
14は、これらの加熱ローラ11と加圧ローラ13との
間のニップ部23に向けて送り込まれ、加熱された加熱
ローラ11の熱と加圧ローラ13から作用する圧力とが
加えられながらニップ部23を搬送されることによりト
ナーが記録材14上に定着される。磁束遮蔽板31は、
誘導コイル18と定着ローラ11内面との間に配置され
ており、可撓性を有する金属で構成されている。本実施
の形態では、100μm程度の薄肉のアルミ板を用いて
いる。
The recording material 14 to which the unfixed toner image has been transferred is sent toward the nip portion 23 between the heating roller 11 and the pressure roller 13 and is heated by the heated heating roller 11. The toner is fixed on the recording material 14 by being conveyed through the nip portion 23 while being applied with the pressure applied from the pressure roller 13. The magnetic flux shielding plate 31 is
It is arranged between the induction coil 18 and the inner surface of the fixing roller 11, and is made of a flexible metal. In this embodiment, a thin aluminum plate having a thickness of about 100 μm is used.

【0033】磁束遮蔽板31の端部には搬送及び格納手
段である巻き取りローラ32が配置されており、不図示
のモータの駆動により、可撓性を有する磁束遮蔽板31
を巻き取り収納することが可能となっている。ここで、
最大通紙幅よりも小形サイズの記録材を通紙する場合に
は、磁束遮蔽板31は、図2に示すように格納されてお
らず、定着ローラ11の非通紙部に向かう磁束の一部を
遮蔽するように配置する構成を採る。最大通紙幅の通紙
が行われる場合には、巻き取りローラ32に磁束遮蔽板
31が巻き取られることで退避し、誘導コイル18から
の磁束が全て定着ローラ11に向かうことができ、限ら
れたスペースの中で定着ローラ11の熱分布の制御が可
能となっている。これにより、加熱ローラ11は誘導コ
イル18からの磁束を受けて均一に加熱される。
A winding roller 32, which is a conveying and storing means, is arranged at an end of the magnetic flux shielding plate 31, and the magnetic flux shielding plate 31 having flexibility is driven by a motor (not shown).
It is possible to wind up and store. here,
When a recording material having a size smaller than the maximum paper passing width is passed, the magnetic flux shielding plate 31 is not stored as shown in FIG. 2, and a part of the magnetic flux toward the non-sheet passing portion of the fixing roller 11 is passed. The configuration is so arranged that it is shielded. When the paper having the maximum paper-passing width is performed, the magnetic flux shielding plate 31 is wound around the take-up roller 32 to retract, and all the magnetic flux from the induction coil 18 can be directed to the fixing roller 11. The heat distribution of the fixing roller 11 can be controlled in the space. As a result, the heating roller 11 receives the magnetic flux from the induction coil 18 and is uniformly heated.

【0034】このように磁束遮蔽板31を用いることに
より、薄肉の加熱ローラ11であっても、通紙する記録
材のサイズの種類によらず昇温される加熱ローラ11の
熱分布をコントロールすることが可能となり、又、必要
部分以外は発熱自体をさせないため熱損失が小さく、省
エネルギーともなる。従って、加熱ローラ11の非通紙
領域における温度上昇を低減させることが可能となり、
該加熱ローラ11の長手方向の温度ムラを抑制すること
ができる。これにより、小形サイズ記録材の通紙直後の
大形サイズ記録材の通紙時における定着性の部分的なム
ラによる高温オフセットの発生、同じく小形サイズ記録
材の通紙直後の大形サイズ記録材の通紙時における温度
ムラによる紙シワ、スキュー或はジャムの発生、加熱装
置の構成部品の耐熱温度を超えることによる溶融、変形
或は損傷等の加熱ローラ11の非通紙領域の温度上昇に
よる不具合を効率良く防止することができる。
By using the magnetic flux shielding plate 31 as described above, even with the thin heating roller 11, the heat distribution of the heating roller 11 which is heated regardless of the size of the recording material to be fed is controlled. In addition, since heat is not generated except for necessary parts, heat loss is small and energy is saved. Therefore, it becomes possible to reduce the temperature rise in the non-sheet passing area of the heating roller 11,
It is possible to suppress temperature unevenness in the longitudinal direction of the heating roller 11. As a result, high-temperature offset occurs due to partial unevenness in fixability when a large-sized recording material is passed immediately after passing a small-sized recording material, and a large-sized recording material immediately after passing a small-sized recording material is also passed. Paper wrinkles, skew or jam due to temperature unevenness during sheet passing, and temperature rise in the non-sheet passing area of the heating roller 11 such as melting, deformation or damage due to exceeding the heat resistant temperature of the components of the heating device. Problems can be efficiently prevented.

【0035】磁束遮蔽板31としては、誘導電流を流す
導電休であって固有抵抗の小さい非磁性材料である銅、
アルミニウム、銀若しくはその合金等で体積抵抗値が低
い非磁性金属材料より形成されることが望ましい。又、
可撓性を高めるために上述の金属合金の他、非磁性体で
あるSUS304等をメッシュ状にしたものを用いるこ
とも可能である。
The magnetic flux shield plate 31 is made of copper, which is a non-magnetic material that conducts an induced current and has a small specific resistance.
It is desirable to use a non-magnetic metal material having a low volume resistance value such as aluminum, silver, or an alloy thereof. or,
In addition to the above-mentioned metal alloy, it is also possible to use a non-magnetic material such as SUS304 in a mesh shape in order to enhance flexibility.

【0036】尚、以上説明した実施の形態は、本発明を
限定するために記載されたものではなく、種々変更が可
能である。例えば上述した実施の形態では、加熱媒体と
して中空の金属ローラを使用した誘導加熱装置について
説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、可
撓性を有する加熱ローラを使用した誘導加熱装置に対し
ても勿論適用することができる。
The embodiment described above is not intended to limit the present invention, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the induction heating device using the hollow metal roller as the heating medium has been described, but the present invention is not limited to this, and the induction heating device using the heating roller having flexibility. Of course, it can be applied to.

【0037】<実施の形態2>次に、本発明の実施の形
態2について説明する。
<Second Embodiment> Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0038】以下図面に従い説明するが、 実施の形態1
と同じ部材は同じ番号を付し、それらについての説明は
省略する。
The first embodiment will be described below with reference to the drawings.
The same members as those shown in FIG.

【0039】図3は本発明の実施の形態2に係る誘導加
熱方式の加熱装置の横断面図、図4及び図5は同加熱装
置に用いた磁束遮蔽手段の斜視図及び模式図である。
FIG. 3 is a cross sectional view of an induction heating type heating device according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are a perspective view and a schematic view of a magnetic flux shielding means used in the heating device.

【0040】磁気遮蔽部材33はポリイミド等の耐熱ベ
ースフィルム上に銀を一部コーティングしたコート層を
有しており、図5に示すようにコーティングのある部分
36とない部分37に分かれている。これらは通紙サイ
ズに合わせて分かれており、例えばA3が最大通紙幅で
A4サイズの通紙がある場合、40に対応した部分が巻
き取り手段34及び巻き戻し手段35の駆動により、コ
イル18と定着ローラ11の間に搬送される。コートの
ある部分36は磁束を遮蔽するため、これに対応する非
通紙領域は発熱をしない。又、最大通紙幅であるA3が
通紙される場合は42の領域が搬送される。
The magnetic shielding member 33 has a coating layer formed by partially coating silver on a heat resistant base film such as polyimide, and is divided into a coated portion 36 and a non-coated portion 37 as shown in FIG. These are divided according to the paper passing size. For example, when there is A4 size paper with a maximum paper passing width of A3, a portion corresponding to 40 is connected to the coil 18 by driving the winding means 34 and the rewinding means 35. It is conveyed between the fixing rollers 11. Since the coated portion 36 shields the magnetic flux, the non-sheet passing area corresponding thereto does not generate heat. Further, when A3, which is the maximum paper passing width, is passed, the area of 42 is conveyed.

【0041】以上のような動作を行うことによって安定
した制御が可能となる。
By performing the above operation, stable control is possible.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、導電層を有する加熱媒体と、該加熱媒体を誘導
加熱により加熱する誘導加熱源とを有する加熱装置にお
いて、前記誘導加熱源から前記加熱媒体へ届く磁束の一
部を遮蔽する可撓性を有する磁束遮蔽部材を前記加熱媒
体と前記誘導加熱源との間に配置したため、装置の大き
さを変えず、磁束遮蔽板の無駄な過熱を招くことなく、
加熱媒体の非通紙領域における温度上昇を抑制すること
ができるとともに、通紙モードに拘らず熱分布を効率良
く制御することができるという効果が得られる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, a heating device having a heating medium having a conductive layer and an induction heating source for heating the heating medium by induction heating is used. Since a magnetic flux shielding member having flexibility that shields a part of the magnetic flux that reaches the heating medium from the source is arranged between the heating medium and the induction heating source, the size of the device is not changed, and Without causing unnecessary overheating,
The effect that the temperature rise of the heating medium in the non-sheet passing area can be suppressed and the heat distribution can be efficiently controlled regardless of the sheet passing mode is obtained.

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

【図1】本発明の実施の形態1に係る誘導加熱方式の加
熱装置の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of an induction heating type heating device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1に係る加熱装置の軸直角
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view perpendicular to the axis of the heating device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態2に係る誘導加熱方式の加
熱装置の横断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of an induction heating type heating device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態2に係る加熱装置に用いた
磁束遮蔽手段の斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of a magnetic flux shielding means used in the heating device according to the second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態2に係る加熱装置に用いた
磁束遮蔽手段の模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of magnetic flux shielding means used in the heating device according to the second embodiment of the present invention.

【図6】従来の誘導加熱方式の加熱装置の軸直角断面図
である。
FIG. 6 is a sectional view perpendicular to the axis of a conventional induction heating type heating device.

【図7】従来の誘導加熱方式の加熱装置の磁束遮蔽板の
斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view of a magnetic flux shield plate of a conventional induction heating type heating device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 加熱ローラ(加熱媒体) 12 ホルダ(絶縁部材) 13 加圧ローラ 14 記録材 16 コア(芯材) 18 誘導コイル(誘導加熱源) 31,33 磁束遮蔽手段 32 巻き取りローラ 34 巻き取り手段 35 巻き戻し手段 11 Heating roller (heating medium) 12 Holder (insulating member) 13 Pressure roller 14 Recording material 16 cores 18 induction coil (induction heating source) 31, 33 Magnetic flux shielding means 32 winding roller 34 Winding means 35 Rewinding means

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電層を有する加熱媒体と、該加熱媒体
を誘導加熱により加熱する誘導加熱源とを有する加熱装
置において、 前記誘導加熱源から前記加熱媒体へ届く磁束の一部を遮
蔽する可撓性を有する磁束遮蔽部材を前記加熱媒体と前
記誘導加熱源との間に配置したことを特徴とする加熱装
置。
1. A heating device having a heating medium having a conductive layer and an induction heating source for heating the heating medium by induction heating, wherein a part of magnetic flux reaching the heating medium from the induction heating source can be shielded. A heating device comprising a magnetic flux shielding member having flexibility arranged between the heating medium and the induction heating source.
【請求項2】 前記磁束遮蔽部材を格納する格納部を有
することを特徴とする請求項1記載の加熱装置。
2. The heating device according to claim 1, further comprising a storage unit that stores the magnetic flux shielding member.
【請求項3】 画像を記録材に永久画像として加熱定着
させる画像加熱定着装置であることを特徴とする請求項
1又は2記載の加熱装置。
3. The heating device according to claim 1, wherein the heating device is an image heating fixing device that heats and fixes an image on a recording material as a permanent image.
【請求項4】 請求項3記載の画像加熱定着装置を備え
ていることを特徴とする画像形成装置。
4. An image forming apparatus comprising the image heating and fixing device according to claim 3.
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