JP2005301018A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電子写真プロセスにより記録材に画像を形成する画像形成装置及び該画像形成装置に使用される定着装置に関し、特に、誘導加熱方式の加熱定着技術の改良に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus for forming an image on a recording material by an electrophotographic process, and a fixing device used in the image forming apparatus, and more particularly to improvement of an induction heating type heat fixing technique.
従来。電子写真方式の画像形成においては、ハロゲンランプを熱源とする熱定着装置が広く使用されてきたが、電磁誘導現象により誘導電流を発生させ、発生した誘導電流による発熱で、加熱手段を加熱し、定着を行う誘導加熱方式が近時注目され、研究されるとともに、実用化されている。 Conventional. In electrophotographic image formation, a heat fixing device using a halogen lamp as a heat source has been widely used, but an induction current is generated by an electromagnetic induction phenomenon, and heating means is heated by heat generated by the generated induction current, The induction heating method for fixing has recently been attracting attention, researched, and put into practical use.
誘導加熱方式は、ウォームアップ時間が短い、ハロゲンランプにおいて発生する突入電流がなく、これに対する対策が要らない、電力制御が可能である等の利点を有する。 The induction heating method has advantages such as a short warm-up time, no inrush current generated in the halogen lamp, no countermeasure is required, and power control is possible.
また、誘導加熱方式では、磁界発生を加熱手段の外側に配置する型と内側に配置する型がある。 In addition, in the induction heating method, there are a mold in which magnetic field generation is arranged outside the heating means and a mold in which the magnetic field generation is arranged inside.
特許文献1には、磁界発生手段を加熱手段の外側に配置した誘導加熱方式の定着装置が記載されており、特許文献1では、加熱手段の構成要素である加熱ローラの軸方向の温度分布の不均一を防止するために、加熱ローラに張架された定着ベルト(加熱手段の構成要素)の熱容量を60J/K、好ましくは40J/Kとすることが提案されている。
特許文献1のように、加熱手段の熱容量を小さく設定した場合に、磁界発生手段の熱容量との大小関係において、加熱手段の熱容量が磁界発生手段の熱容量よりも小さくなる。そうすると、加熱手段において発生した熱が、熱輻射により磁界発生手段へ移動し、磁界発生手段に吸収されか又は該磁界発生手段を介して放射されることになり、全体として、熱エネルギーが磁界発生手段に吸収されて、加熱効率が低下するという問題がある。 When the heat capacity of the heating means is set small as in Patent Document 1, the heat capacity of the heating means is smaller than the heat capacity of the magnetic field generating means in relation to the magnitude of the heat capacity of the magnetic field generating means. Then, the heat generated in the heating means moves to the magnetic field generating means by heat radiation and is absorbed by the magnetic field generating means or radiated through the magnetic field generating means, so that the heat energy is generated as a whole. There is a problem that the heating efficiency is reduced by being absorbed by the means.
従って、本発明は、誘導加熱型定着装置におけるこのような問題を解決し、加熱効率の高い定着装置及びかかる定着装置を有する画像形成装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to solve such problems in the induction heating type fixing device, and to provide a fixing device with high heating efficiency and an image forming apparatus having such a fixing device.
前記目的は、下記の発明により達成される。
1.
記録材に接触して記録材を加熱し、記録材上のトナー像を定着する無端加熱手段であって、誘導電流により発熱する発熱部材を有する無端加熱手段、
該無端加熱手段に記録材を押圧する加圧手段及び、
前記発熱部材内に誘導電流を発生させる磁界を発生する磁界発生手段であって、前記無端加熱手段の外に配置された磁界発生手段を有する定着装置において、
前記磁界発生手段の熱容量をCA、前記無端加熱手段の前記磁界発生手段に対向する部分の熱容量をCBとするとき、
CA<CB
となるように、前記無端加熱手段及び前記磁界発生手段を構成したことを特徴とする定着装置。
2.
前記無端加熱手段は、前記発熱部材を構成する定着ベルト、該定着ベルトを加熱部で支持する加熱部支持ローラ及び定着部において前記定着ベルトを支持する定着部支持部材を有し、前記熱容量CBは、前記定着ベルトの前記磁界発生手段に対向する部分の熱容量CCと前記加熱部支持ローラの前記磁界発生手段に対向する部分の熱容量CDとの合計であることを特徴とする前記1に記載の定着装置。
3.
前記加熱部支持ローラは、金属ローラ及び該金属ローラ上に形成された弾性層で構成されたことを特徴とする前記2に記載の定着装置。
4.
前記無端加熱手段は、誘導電流により発熱する発熱ローラ、定着部支持部材及び前記発熱ローラと前記定着部支持部材とに張架された定着ベルトを有し、前記熱容量CBは、定着ベルトの前記磁界発生手段に対向する部分の熱容量CC’と、前記発熱ローラの前記磁界発生手段に対向する部分の熱容量CD’との合計であることを特徴とする前記1に記載の定着装置。
5.
前記熱容量CCとCDとが、
CC<CD
となるように、前記定着ベルト及び前記加熱部支持ローラが構成されたことを特徴とする前記2に記載の定着装置。
6.
前記熱容量CC’とCD’とが、
CC’<CD’
となるように、前記定着ベルト及び前記加熱部支持ローラが構成されたことを特徴とする前記4に記載の定着装置。
7.
前記定着ベルトは、離型層を有することを特徴とする前記2〜6のいずれか1項に記載の定着装置。
8.
前記無端加熱手段は、前記加圧手段及び前記磁界発生手段に対向して配置され、誘導電流を発生し、発生した電流により発熱する発熱ローラを有し、前記熱容量CBは、前記発熱ローラの前記磁界発生手段に対向する部分における前記発熱ローラの熱容量であることを特徴とする前記1に記載の定着装置。
9.
前記無端加熱手段は、前記加圧手段及び前記磁界発生手段に対向して配置され、誘導電流を発生し、発生した電流により発熱する発熱ローラ及び該発熱ローラ上に形成された弾性層を有し、前記熱容量CBは、前記発熱ローラの前記磁界発生手段に対向する部分の熱容量と、前記弾性層の前記磁界発生手段に対向する部分の熱容量との合計であることを特徴とする前記8に記載の定着装置。
10.
前記無端加熱手段は、前記加圧手段及び前記磁界発生手段に対向して配置され、誘導電流を発生し、発生した電流により発熱する発熱ローラ、該発熱ローラ上に形成された弾性層及び該弾性層上に形成された離型層を有し、前記熱容量CBは、前記発熱ローラの前記磁界発生手段に対向する部分の熱容量と、前記弾性層の前記磁界発生手段に対向する部分の熱容量と、前記離型層の前記磁界発生手段に対向する部分の熱容量との合計であることを特徴とする前記1に記載の定着装置。
11.
前記無端加熱手段は、前記加圧手段及び前記磁界発生手段に対向して配置され、誘導電流を発生し、発生した電流により発熱する発熱ローラ、該発熱ローラ上に形成された離型層を有し、前記熱容量CBは、前記発熱ローラの前記磁界発生手段に対向する部分の熱容量と、前記離型層の前記磁界発生手段に対向する部分の熱容量との合計であることを特徴とする前記1に記載の定着装置。
12.
前記磁界発生手段は、単線巻き型のコイル及び該コイルを支持するコイル支持部材を有し、
前記熱容量CAは前記コイルの熱容量と前記コイル支持部材の熱容量の合計であることを特徴とする前記1〜11のいずれか1項に記載の定着装置。
13.
前記コイルに1MHz〜10MHzの周波数の交流を供給する電源を有することを特徴とする前記12に記載の定着装置。
14.
前記1〜13のいずれか1項に記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。
The object is achieved by the following invention.
1.
Endless heating means for heating the recording material in contact with the recording material and fixing the toner image on the recording material, and having an exothermic member that generates heat by an induced current;
Pressurizing means for pressing the recording material against the endless heating means; and
In a fixing device comprising a magnetic field generating means for generating a magnetic field for generating an induced current in the heat generating member, the magnetic field generating means being disposed outside the endless heating means,
When the heat capacity of the magnetic field generating means is CA and the heat capacity of the portion of the endless heating means facing the magnetic field generating means is CB,
CA <CB
The fixing device is characterized in that the endless heating means and the magnetic field generating means are configured so that.
2.
The endless heating means includes a fixing belt that constitutes the heat generating member, a heating portion support roller that supports the fixing belt with a heating portion, and a fixing portion support member that supports the fixing belt in the fixing portion, and the heat capacity CB is 2. The fixing according to claim 1, which is a total of a heat capacity CC of a portion of the fixing belt facing the magnetic field generating unit and a heat capacity CD of a portion of the heating unit supporting roller facing the magnetic field generating unit. apparatus.
3.
3. The fixing device according to 2 above, wherein the heating unit support roller includes a metal roller and an elastic layer formed on the metal roller.
4).
The endless heating means includes a heat generating roller that generates heat by an induced current, a fixing unit support member, and a fixing belt stretched between the heat generating roller and the fixing unit support member, and the heat capacity CB is the magnetic field of the fixing belt. 2. The fixing device according to 1, wherein the fixing device is a total of a heat capacity CC ′ of a portion facing the generating unit and a heat capacity CD ′ of a portion of the heat generating roller facing the magnetic field generating unit.
5).
The heat capacities CC and CD are:
CC <CD
The fixing device according to 2 above, wherein the fixing belt and the heating unit support roller are configured so that
6).
The heat capacities CC ′ and CD ′ are
CC '<CD'
The fixing device according to 4, wherein the fixing belt and the heating unit support roller are configured so that
7).
The fixing device according to any one of 2 to 6, wherein the fixing belt includes a release layer.
8).
The endless heating means is disposed opposite to the pressurizing means and the magnetic field generating means, has an exothermic roller that generates an induced current and generates heat by the generated current, and the heat capacity CB 2. The fixing device according to 1 above, wherein the fixing device has a heat capacity of the heat generating roller at a portion facing the magnetic field generating unit.
9.
The endless heating means is disposed opposite to the pressurizing means and the magnetic field generating means, has an exothermic roller that generates an induced current and generates heat by the generated current, and an elastic layer formed on the exothermic roller. The heat capacity CB is a total of a heat capacity of a portion of the heat generating roller facing the magnetic field generating means and a heat capacity of a portion of the elastic layer facing the magnetic field generating means. Fixing device.
10.
The endless heating means is disposed facing the pressurizing means and the magnetic field generating means, generates an induced current, and generates heat by the generated current, an elastic layer formed on the heat generating roller, and the elastic The heat capacity CB includes a heat capacity of a portion of the heat generating roller facing the magnetic field generating means, and a heat capacity of a portion of the elastic layer facing the magnetic field generating means, 2. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is a total of a heat capacity of a part of the release layer facing the magnetic field generating unit.
11.
The endless heating means is disposed opposite to the pressurizing means and the magnetic field generating means and has an exothermic roller that generates an induced current and generates heat by the generated current, and a release layer formed on the exothermic roller. The heat capacity CB is a sum of a heat capacity of a portion of the heat generating roller facing the magnetic field generating means and a heat capacity of a portion of the release layer facing the magnetic field generating means. The fixing device according to 1.
12
The magnetic field generating means includes a single wire wound coil and a coil support member that supports the coil,
12. The fixing device according to claim 1, wherein the heat capacity CA is a total of a heat capacity of the coil and a heat capacity of the coil support member.
13.
13. The fixing device according to 12, wherein the fixing device includes a power source that supplies an alternating current having a frequency of 1 MHz to 10 MHz to the coil.
14
14. An image forming apparatus comprising the fixing device according to any one of 1 to 13 above.
請求項1〜13に記載した発明のいずれかにより、磁界発生手段に吸収されるか又は磁界発生手段を介して放射される熱が抑制されるので、発熱部材で発生した熱が有効に定着に用いられ、加熱効率が高く、従って、少ない電力で所定の定着温度まで上昇させることができる定着装置が実現される。 According to any one of the first to thirteenth inventions, heat absorbed by the magnetic field generating means or radiated through the magnetic field generating means is suppressed, so that the heat generated by the heat generating member is effectively fixed. A fixing device that is used and has high heating efficiency and can be raised to a predetermined fixing temperature with a small amount of electric power is realized.
請求項12又は13の発明により、熱容量の小さな磁界発生手段を用いているので、磁界発生手段に吸収されるか又は磁界発生手段を介して放射される熱を抑制して、定着装置全体としての加熱効率を上げることができる。
According to the invention of
請求項14の発明により、ウォームアップタイムが短く、消費電力の低い画像形成装置が実現される。 According to the fourteenth aspect of the present invention, an image forming apparatus with a short warm-up time and low power consumption is realized.
図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図である。 FIG. 1 is an overall view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
画像形成装置は、自動原稿搬送装置A、画像読取部B及び画像形成部Cからなっている。 The image forming apparatus includes an automatic document feeder A, an image reading unit B, and an image forming unit C.
自動原稿搬送装置Aは、原稿給紙トレイ1に載置された原稿を1枚づつ自動的に搬送し、画像読取位置に供給して、排紙トレイ2に排出する。 The automatic document feeder A automatically feeds the documents placed on the document feed tray 1 one by one, supplies them to the image reading position, and discharges them to the paper discharge tray 2.
画像読取部Bは、原稿照明ランプ3で原稿を照明し、原稿からの反射光を3枚のミラー4及び結像レンズ5で撮像素子6上に入射させ、デジタル画像データを生成する。
The image reading unit B illuminates the document with the document illumination lamp 3 and causes the reflected light from the document to enter the
画像形成部Cは電子写真方式により記録材Pに画像を形成するものであり、
ドラム状の感光体10を帯電装置11で帯電し、露光装置12で露光し、現像装置13で現像することにより、感光体10上にトナー像を形成する。
The image forming unit C forms an image on the recording material P by electrophotography,
The drum-shaped
形成されたトナー像は転写装置14により記録材Pに転写される。転写後の感光体10はクリーニング装置15によりクリーニングされる。
The formed toner image is transferred to the recording material P by the
記録材Pは、記録材収納トレイ20に収納されており、給紙ローラ21で1枚づつ搬出され、レジストローラ22によりタイミング調整されて、感光体10と転写装置14間に供給される。
The recording material P is stored in the recording
転写装置14によりトナー像が転写された記録材Pは定着装置30で定着処理されて、排紙ローラ24により搬送されて排紙トレイ25に排出される。
The recording material P on which the toner image is transferred by the
図2は本発明の実施の形態に係る定着装置30の一例を示す。
FIG. 2 shows an example of the fixing
定着装置30は、誘導加熱方式の定着装置であり、無端加熱手段D、磁界発生手段33,34及び加圧手段としての加圧ローラ38で構成される。
The fixing
無端加熱手段Dは、芯金としての金属ローラ31、金属ローラ31上に形成された弾性層32、発熱部材としての無端状の定着ベルト35で構成される。
The endless heating means D includes a
定着ベルト35は、金属ローラ31と弾性層32からなる加熱部支持ローラ及び芯金36とその上に形成された弾性層37からなる定着部支持ローラに張架され、モータ(図示せず)により駆動され回転する定着部支持ローラの駆動で矢印のように循環移動する。
The fixing
無端加熱手段Dに対向して磁界発生手段33、34が配置され、また、定着部支持ローラで支持された定着ベルト35に加圧ローラ38が圧接する。
The magnetic field generating means 33 and 34 are arranged opposite to the endless heating means D, and the
磁界発生手段33、34はともに、図3に示すように、コイル支持部材33a及びコイル支持部材33aに巻かれたコイル33bで構成される。コイル33bは、従来の誘導加熱方式定着装置において用いられたリッツ線、すなわち、束線でもよいが、単線型が好ましい。単線コイルは、1本のコイルが支持部材33aに巻かれたものである。
As shown in FIG. 3, the magnetic field generating means 33 and 34 are each composed of a
ただし、単線型コイルは、図3のように、1本の入力端子33b1及び出力端子33b2を有し、交流電源ACを有する1個の励磁回路Eを構成するものや、図4に示すように、複数の入力端子33b1、33b3、33b5及び複数の出力端子33b2、33b4、33b6を有し、複数の励磁回路E1、E2。E3を構成するものを含むものでもよいが、1個の電源に接続された1本の線により励磁回路を構成することが好ましい。 However, the single wire type coil has one input terminal 33b1 and one output terminal 33b2 as shown in FIG. 3, and constitutes one excitation circuit E having an AC power supply AC, or as shown in FIG. A plurality of input terminals 33b1, 33b3, 33b5 and a plurality of output terminals 33b2, 33b4, 33b6, and a plurality of excitation circuits E1, E2. Although what comprises E3 may be included, it is preferable to comprise an excitation circuit by one line | wire connected to one power supply.
交流電源ACは、周波数1MHz〜10MHzの交流電流をコイル33bに供給する。
The AC power supply AC supplies an AC current having a frequency of 1 MHz to 10 MHz to the
このように、従来に比較して高い周波数の電流で加熱ことにより急速加熱が可能となる。 Thus, rapid heating becomes possible by heating with a current having a higher frequency than in the prior art.
交流電流の周波数が1MHzよりも低いと、発熱部材の表面を磁束がとおるのみで、発熱部材全体で発熱しない可能性がある。また、10MHzよりも高いと、磁束の多くが発熱部材を突き抜けて形成され、発熱は十分でなくなる可能性がある。 When the frequency of the alternating current is lower than 1 MHz, there is a possibility that only the magnetic flux passes through the surface of the heat generating member and the whole heat generating member does not generate heat. If it is higher than 10 MHz, much of the magnetic flux is formed through the heat generating member, and there is a possibility that heat generation is not sufficient.
なお、磁界発生手段34も前記に説明した磁界発生手段33と同一の構造を有する。 The magnetic field generation means 34 also has the same structure as the magnetic field generation means 33 described above.
また、図3、4に示す例は、コイル33bが、定着ベルト35の移動方向にほぼ平行に巻かれたものであるが、図5に示すように、該移動方向にほぼ直行する方向、すなわち、支持部材33aの長手方向に巻かれたものでもよい。
In the example shown in FIGS. 3 and 4, the
定着ベルト35は、アルミニウム、鉄、ニッケル、白金、銀等の金属からなり、磁界発生手段33、34で発生した磁界により定着ベルト35内に渦電流を発生し、発生した渦電流により発熱する。なお、定着ベルト35は、記録材Pの巻き付きやオフセット防止のために、その表面にフッ素樹脂等の離型層を有していてもよい。
The fixing
弾性層32は発泡シリコンゴム等の耐熱弾性体からなる。
The
弾性層37は発泡性シリコンゴム等の耐熱弾性材料からなる。
The
コイル33bには、交流を供給することにより、金属ローラ31内に渦電流が誘起され、該渦電流によりジュール熱は発生し、定着ベルト35を加熱する。
By supplying an alternating current to the
図2の矢印のように移動する定着ベルト35により記録材Pが加熱されて記録材P上のトナー像Tが加熱定着される。
The recording material P is heated by the fixing
無端加熱手段の熱容量と磁界発生手段の熱容量の関係について、図6を用いて説明する。 The relationship between the heat capacity of the endless heating means and the heat capacity of the magnetic field generating means will be described with reference to FIG.
磁界発生手段33は図6に示すように、無端加熱手段Dに対向して配置される。 As shown in FIG. 6, the magnetic field generating means 33 is disposed to face the endless heating means D.
磁界発生手段33に対向する無端加熱手段Dの部分は次のように定義される。なお、以下の説明では、磁界発生手段33について行うが、磁界発生手段34についても同様な熱容量に関する条件が設定される。
The part of the endless heating means D facing the magnetic field generating means 33 is defined as follows. In the following description, the magnetic
磁界発生手段33の輪郭に接する直線、すなわち、コイル33bの外側に接し、定着ベルト35の外周面に直交する直線L1、L2により区画された無端加熱手段Dの部分の熱容量をCBとする。そして、磁界発生手段の熱容量をCAとするとき、
CA<CB
となるように、磁界発生手段33と無端加熱手段Dを構成する。
Let CB be the heat capacity of the portion of the endless heating means D that is bounded by the straight lines L1 and L2 that are in contact with the outline of the magnetic field generating means 33, that is, outside the
CA <CB
Thus, the magnetic field generating means 33 and the endless heating means D are configured.
無端加熱手段Dを構成する材料及び無端加熱手段Dの構造は、耐熱性や機械的強度を確保するために、制限を受けるので、前記条件を達成するためには、主として、磁界発生手段33の熱容量を小さくすることにより達成される。 The material constituting the endless heating means D and the structure of the endless heating means D are limited in order to ensure heat resistance and mechanical strength. Therefore, in order to achieve the above conditions, the magnetic field generating means 33 is mainly configured. This is achieved by reducing the heat capacity.
このために、磁界発生手段33を支持部材33aと単線型のコイル33bにより構成しており、支持部材33aには、非磁性体である耐熱性樹脂が好ましく、PPS(ポリフェニルサルファイド)、フェノール樹脂、シリコン樹脂等の耐熱性樹脂が用いられる。
For this purpose, the magnetic field generating means 33 is constituted by a
コイル33bには前記のようにリッツ線ではなく、単線型のものを用いることにより、コイル全体の質量を小さくし、その熱容量を低い値にすることが可能となる。
As described above, the
なお、無端加熱手段Dの熱容量CBは、図2、6に示した例では次の式で表されるものとなる。 Note that the heat capacity CB of the endless heating means D is represented by the following equation in the examples shown in FIGS.
CB=CC+CD+CE
前記式において、CCは定着ベルト35の磁界発生手段33に対向する部分、すなわち、図6における直線L1、L2で区画された部分35aの熱容量、CDは金属ローラ31の磁界発生手段33に対向する部分、すなわち、図6における直線L1、L2で区画された部分31aの熱容量、CEは弾性層32の磁界発生手段33に対向する部分、すなわち、図6における直線L1、L2で区画された部分32aの熱容量である。
CB = CC + CD + CE
In the above equation, CC is the portion of the fixing
定着ベルトの熱容量CCは金属ローラ31の熱容量CD及び弾性層32の熱容量CEに対して次の関係にあることが好ましい。
The heat capacity CC of the fixing belt is preferably in the following relationship with respect to the heat capacity CD of the
CC<CD+CE
このように、定着ベルト35の熱容量を小さく設定することにより、定着ベルト35の温度上昇速度を速くし、定着ベルト35の循環移動速度を上げることが可能になり、高速定着が可能となる。
CC <CD + CE
Thus, by setting the heat capacity of the fixing
図7は定着装置30の他の例を示す。
FIG. 7 shows another example of the fixing
図7においては、無端加熱手段Dは金属ローラ31及び無端状の定着ベルト35からなる。本例における無端加熱手段Dの磁界発生手段33、34に対向する部分の熱容量CBは金属ローラ31の対向部分の熱容量CDと、定着ベルト35の対向部分の熱容量CCの和となる。すなわち、CB=CC+CDとなる。
In FIG. 7, the endless heating means D includes a
そして、前記したように定着装置30はCB>CAを満足するように構成される。また、CD>CCであることが好ましい。
As described above, the fixing
図7に示す構造の例には、次の二つの実施の形態がある。 The example of the structure shown in FIG. 7 includes the following two embodiments.
その第1は、定着ベルト35を発熱部材とするものであり、この例では、定着ベルト35は前記に説明したように、磁界により誘導電流を発生し、発生した電流により発熱する金属からなる。
The first is to use the fixing
第2の例は、金属ローラ31を発熱部材とするものである。この例では、金属ローラ31が、アルミニウム、鉄、ニッケル、白金等で構成される。また、定着ベルト35としては、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等の耐熱性樹脂で構成される。
In the second example, the
金属ローラ31を発熱部材とする例においては、熱容量に関する前記の条件は次の用になる。
In the example in which the
CB=CC’+CD’
ただし、CC’は、耐熱性樹脂からなる定着ベルト35の磁界発生手段33、34に対向する部分の熱容量であり、CD’は発熱部材としての金属ローラ31の磁界発生手段に対向する部分の熱容量である。
CB = CC '+ CD'
However, CC ′ is the heat capacity of the portion of the fixing
また、前記に説明したように、
CC’<CD’であることが好ましい。
Also, as explained above,
It is preferable that CC ′ <CD ′.
図8は定着装置30の更に他の例を示す。
FIG. 8 shows still another example of the fixing
図8においては、無端加熱手段Dが、金属ローラ31及び弾性層32からなり、無端加熱手段の磁界発生手段33、34に対向する部分の熱容量CBは発熱ローラ31の対向部分31aの熱容量CDと弾性層32の対向部分の熱容量CEとの和となる。すなわち、CB=CD+CEとなる。
In FIG. 8, the endless heating means D comprises a
そして、前記したように定着装置30はCB>CAを満足するように構成される。
As described above, the fixing
図9は定着装置30の更に他の例を示す。
FIG. 9 shows still another example of the fixing
図9においては、無端加熱手段Dが金属ローラ31からなり、磁界発生手段33に対向する無端加熱手段Dの磁界発生手段33に対向する部分の熱容量CBは、金属ローラ31の磁界発生手段33に対向する部分の熱容量CCである。
In FIG. 9, the endless heating means D comprises the
図10は、定着装置30の更に他の例を示し、本例では無端加熱手段Dは金属ローラ31と金属ローラ31上に形成された離型層31aとで構成される。
FIG. 10 shows still another example of the fixing
図10においては、無端加熱手段Dの磁界発生手段33に対向する部分の熱容量CBは金属ローラ31の磁界発生手段33に対向するする部分の熱容量CCと離型層31aの磁界発生手段33に対向する部分の熱容量CFとの和であり、CB=CC+CFとなる。
In FIG. 10, the heat capacity CB of the portion of the endless heating means D facing the magnetic field generation means 33 is opposite to the heat capacity CC of the
図11は定着装置3の更に他の例を示し、本例では、無端加熱手段Dは、金属ローラ31、金属ローラ31上に形成された弾性層32及び弾性層32上に形成された離型層32aからなる。
FIG. 11 shows still another example of the fixing device 3. In this example, the endless heating means D includes a
図11においては、無端加熱手段Dの磁界発生手段に対向する部分の熱容量CBは、金属ローラ31の磁界発生手段に対向する部分の熱容量CCと弾性層32の磁界発生手段33に対向する部分の熱容量CEと、離型層32aの磁界発生手段33に対向する部分の熱容量CGとの和である。すなわち、CB=CC+CE+CGとなる。
In FIG. 11, the heat capacity CB of the portion of the endless heating means D facing the magnetic field generating means is the heat capacity CC of the portion of the
図7に示し、次の構成を有する定着装置を用いて、室温から定着温度200°に達するまでのウォームアップタイムを測定した。なお、磁界発生手段の熱容量は、磁界発生手段33、34それぞれの熱容量である。
1.本発明の実施例
定着ベルト35:厚さ50μmのニッケルベルト
金属ローラ31:厚さ0.5mmの鉄ローラ
無端加熱手段Dの磁界発生手段33、34の各々に対向する部分の熱容量:84J(加熱ベルト)+536J(金属ローラ)/K
コイル支持部材:PPS(励磁コアなし)
コイル33b、34a:銅線を厚さ1mmに単線巻した
磁界発生手段33、34の熱容量:689J/K
駆動電力:1000W
ウォームアップタイム:16秒
2.比較例
定着ベルト35:厚さ50μmのニッケルベルト
金属ローラ31:厚さ0.5mmの鉄ローラ
無端加熱手段Dの磁界発生手段33、34に対向する部分の熱容量:84J(加熱ベルト)+536J(金属ローラ)/K
コイル支持部材:励磁コア
コイル33b、34a:銅線のリッツ線を厚さ5mmに巻いた
磁界発生手段33、34の熱容量:3445J/K
駆動電力:1000W
ウォームアップタイム:24秒
実施例のように、本発明による定着装置はウォームアップタイムを大幅に短縮した。
Using the fixing device shown in FIG. 7 and having the following configuration, the warm-up time from the room temperature to the fixing temperature of 200 ° was measured. The heat capacity of the magnetic field generating means is the heat capacity of each of the magnetic field generating means 33 and 34.
1. Embodiment of the present invention Fixing belt 35: Nickel belt with a thickness of 50 μm Metal roller 31: Iron roller with a thickness of 0.5 mm Heat capacity of the portion facing the magnetic field generating means 33, 34 of the endless heating means D: 84J (heating Belt) + 536J (Metal roller) / K
Coil support member: PPS (no excitation core)
Drive power: 1000W
Warm-up time: 16 seconds Comparative Example Fixing Belt 35: Nickel Belt with a Thickness of 50 μm Metal Roller 31: Iron Roller with a Thickness of 0.5 mm Heat Capacity of the Endless Heating Unit D Opposing to the Magnetic
Coil supporting member: Excitation core coils 33b, 34a: Heat capacity of magnetic field generating means 33, 34 obtained by winding a litz wire of copper wire to a thickness of 5 mm: 3445 J / K
Drive power: 1000W
Warm-up time: 24 seconds As in the example, the fixing device according to the present invention greatly shortened the warm-up time.
30 定着装置
31 金属ローラ
32 弾性層
33、34 磁界発生手段
35 定着ベルト
33a コイル支持部材
33b コイル
DESCRIPTION OF
Claims (14)
該無端加熱手段に記録材を押圧する加圧手段及び、
前記発熱部材内に誘導電流を発生させる磁界を発生する磁界発生手段であって、前記無端加熱手段の外に配置された磁界発生手段を有する定着装置において、
前記磁界発生手段の熱容量をCA、前記無端加熱手段の前記磁界発生手段に対向する部分の熱容量をCBとするとき、
CA<CB
となるように、前記無端加熱手段及び前記磁界発生手段を構成したことを特徴とする定着装置。 Endless heating means for heating the recording material in contact with the recording material and fixing the toner image on the recording material, and having an exothermic member that generates heat by an induced current;
Pressurizing means for pressing the recording material against the endless heating means; and
In a fixing device comprising a magnetic field generating means for generating a magnetic field for generating an induced current in the heat generating member, the magnetic field generating means being disposed outside the endless heating means,
When the heat capacity of the magnetic field generating means is CA and the heat capacity of the portion of the endless heating means facing the magnetic field generating means is CB,
CA <CB
The fixing device is characterized in that the endless heating means and the magnetic field generating means are configured so that.
CC<CD
となるように、前記定着ベルト及び前記加熱部支持ローラが構成されたことを特徴とする請求項2に記載の定着装置。 The heat capacities CC and CD are:
CC <CD
The fixing device according to claim 2, wherein the fixing belt and the heating unit support roller are configured to satisfy the following.
CC’<CD’
となるように、前記定着ベルト及び前記加熱部支持ローラが構成されたことを特徴とする請求項4に記載の定着装置。 The heat capacities CC ′ and CD ′ are
CC '<CD'
The fixing device according to claim 4, wherein the fixing belt and the heating unit support roller are configured so that
前記熱容量CAは前記コイルの熱容量と前記コイル支持部材の熱容量の合計であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の定着装置。 The magnetic field generating means includes a single wire wound coil and a coil support member that supports the coil,
The fixing device according to claim 1, wherein the heat capacity CA is a total of a heat capacity of the coil and a heat capacity of the coil support member.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2004118703A JP2005301018A (en) | 2004-04-14 | 2004-04-14 | Fixing device and image forming apparatus |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009288439A (en) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Canon Inc | Image heating apparatus |
US8000642B2 (en) | 2007-05-23 | 2011-08-16 | Ricoh Company Limited | Fixing device and image forming apparatus including the fixing device using a dielectric material heated by an electric field |
JP2017161797A (en) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | コニカミノルタ株式会社 | Fixing device and image forming apparatus |
-
2004
- 2004-04-14 JP JP2004118703A patent/JP2005301018A/en active Pending
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