JP2006145780A - Fixing device - Google Patents

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弘一 馬場
Shigemitsu Tani
繁満 谷
Hideaki Yamada
英明 山田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize the reduction of power consumption by attaining the low heat capacity of an inner core without spoiling magnetic connection between a magnetic flux generating means at a part opposed to a magnetic shielding body and the inner core. <P>SOLUTION: In a state where a projecting core 2332C having maximum size width faces to a position where it is opposed to a center core 234, magnetic flux 401 flowing to the disposed part of the magnetic shielding body 2333A of a projecting core 2332A having A4 size width is induced toward a side core 235 by a magnetic flux induction core 801. Thus, the lowering of the magnetic connection between the side core 235 and the small-diameter core 2331 at a part opposed to the magnetic shielding body 2333A of the projecting core 2332A having A4 size width when A3 size recording paper 109 passes is eliminated. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電磁誘導加熱方式の加熱手段を用いて記録媒体上に未定着画像を加熱定着させる定着装置に関し、特に電子写真方式あるいは静電記録方式の複写機、ファクシミリおよびプリンタ等の画像形成装置に用いて有用な定着装置に関する。   The present invention relates to a fixing device that heats and fixes an unfixed image on a recording medium using electromagnetic induction heating type heating means, and more particularly to an image forming apparatus such as an electrophotographic type or electrostatic recording type copying machine, facsimile, and printer. The present invention relates to a fixing device that is useful for use.

電磁誘導加熱(IH;induction heating)方式の定着装置においては、磁場により発熱体に渦電流を発生させ、この渦電流による発熱体のジュール発熱により、転写紙およびOHPシートなどの記録媒体上に形成された未定着画像を記録媒体に加熱定着している。   In an induction heating (IH) type fixing device, an eddy current is generated in a heating element by a magnetic field, and it is formed on a recording medium such as transfer paper and an OHP sheet by Joule heating of the heating element by the eddy current. The fixed unfixed image is heat-fixed on the recording medium.

この電磁誘導加熱方式の定着装置は、ハロゲンランプを熱源とする熱ローラ方式の定着装置と比較して発熱効率が高く所定の定着温度に発熱するまでの立ち上がり時間を速くすることができるという利点を有している。   This electromagnetic induction heating type fixing device has an advantage that the heat generation efficiency is high and the rise time until heat is generated at a predetermined fixing temperature can be shortened as compared with a heat roller type fixing device using a halogen lamp as a heat source. Have.

しかしながら、前記発熱体として熱容量の小さいフィルム状の定着ベルトやスリーブを用いた定着装置では、記録媒体が通紙されるだけでも発熱体の熱が奪われて通紙領域の温度が低下してしまう。そこで、この種の定着装置では、その通紙領域の温度が所定の定着温度に維持されるように発熱体を適時加熱している。このため、この熱容量の小さい発熱体を用いた定着装置では、サイズが小さい記録媒体が連続的に通紙されると、発熱体が加熱され続けられてその非通紙領域の温度が通紙領域の温度よりも異常に高くなる現象、つまり非通紙領域の過昇温現象が発生する。   However, in a fixing device using a film-like fixing belt or sleeve having a small heat capacity as the heating element, even when the recording medium is passed, the heat of the heating element is taken away and the temperature of the sheet passing area is lowered. . Thus, in this type of fixing device, the heating element is heated in a timely manner so that the temperature of the sheet passing area is maintained at a predetermined fixing temperature. For this reason, in a fixing device using a heating element having a small heat capacity, when a recording medium having a small size is continuously fed, the heating element is continuously heated, and the temperature of the non-sheet passing area is changed. This causes a phenomenon that the temperature becomes abnormally higher than the temperature, that is, an excessive temperature rise phenomenon in a non-sheet passing region.

この非通紙領域の過昇温によって発熱体が耐熱温度を超えないようにするためには、記録媒体の通紙枚数を制限して途中で休止するか通紙される用紙間の間隔を広げられればよいが、このような措置はいずれもプリント効率(単位時間あたりのプリント枚数)を低下させてしまう。   In order to prevent the heating element from exceeding the heat-resistant temperature due to this excessive temperature rise in the non-sheet passing area, the number of sheets of the recording medium is limited and the interval between the sheets to be passed is increased. However, any of these measures reduces print efficiency (number of prints per unit time).

従来、このような問題を解消する定着装置として、発熱体を電磁誘導発熱させる磁束発生手段の磁束のうち、前記発熱体の非通紙領域に作用する磁束のみを発熱体の発熱幅方向に移動可能な磁束遮蔽板により遮蔽して非通紙領域の過昇温を防止するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as a fixing device for solving such a problem, only the magnetic flux acting on the non-sheet passing region of the heating element is moved in the heating width direction of the heating element among the magnetic flux of the magnetic flux generating means for causing the heating element to generate electromagnetic induction heat. What prevents the excessive temperature rise of a non-paper passing area | region by shielding with the possible magnetic flux shielding board is known (for example, refer patent document 1).

また、前記問題を解消する他の定着装置として、発熱体を電磁誘導発熱させる磁束発生手段の第1磁性体コアの背後に、非通紙領域に対応する第2磁性体コアを配置し、第1磁性体コアと第2磁性体コアとのギャップを変化させて発熱体の長手方向の温度分布を変えるものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開平10−74009号公報 特開2003−123961号公報
Further, as another fixing device for solving the above problem, a second magnetic core corresponding to the non-sheet passing region is disposed behind the first magnetic core of the magnetic flux generating means for generating heat by electromagnetic induction. One that changes the temperature distribution in the longitudinal direction of the heating element by changing the gap between the first magnetic core and the second magnetic core is known (for example, see Patent Document 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-74009 JP 2003-123961 A

しかしながら、特許文献1記載の定着装置は、磁束遮蔽板を発熱体の非通紙領域に対して発熱幅方向に進退させる構成であるため、磁束遮蔽板が磁束発生手段の両端部から大きく突出して定着装置本体が大型化してしまう不具合がある。   However, since the fixing device described in Patent Document 1 is configured to move the magnetic flux shielding plate forward and backward in the heat generation width direction with respect to the non-sheet passing region of the heating element, the magnetic flux shielding plate greatly protrudes from both ends of the magnetic flux generation means. There is a problem that the main body of the fixing device is enlarged.

一方、特許文献2記載の定着装置は、第2磁性体コアが第1磁性体コアに対して変位しても第1磁性体コアと発熱体との間隔が変化しないため、発熱体の通紙領域と非通紙領域との磁気的ギャップが一定である。   On the other hand, the fixing device described in Patent Document 2 does not change the distance between the first magnetic core and the heating element even when the second magnetic core is displaced with respect to the first magnetic core. The magnetic gap between the area and the non-sheet passing area is constant.

このため、特許文献2記載の定着装置では、第1磁性体コアに対応する通紙領域の端部から第2磁性体コアに対応する非通紙領域の端部への磁束の回り込みが発生し、発熱体の非通紙領域における磁束の抑制効果が低くなってしまう。   For this reason, in the fixing device described in Patent Document 2, the magnetic flux wraps around from the end of the sheet passing area corresponding to the first magnetic core to the end of the non-sheet passing area corresponding to the second magnetic core. In addition, the effect of suppressing the magnetic flux in the non-sheet passing region of the heating element is lowered.

この結果、特許文献2記載の定着装置では、小サイズの記録媒体が連続的に通紙されると、発熱体の非通紙領域に熱が蓄積し、過昇温を効果的に抑制することが難しい。また、この定着装置では、1つの記録媒体のサイズに対応した第2磁性体コアしか保持できないため、発熱体の通紙領域幅を最大サイズと小サイズとの2種類の記録媒体の紙幅にしか対応させることができない。   As a result, in the fixing device described in Patent Document 2, when a small-sized recording medium is continuously fed, heat is accumulated in the non-sheet passing area of the heating element, and the excessive temperature rise is effectively suppressed. Is difficult. Further, since this fixing device can hold only the second magnetic core corresponding to the size of one recording medium, the sheet passing area width of the heating element is limited to the paper width of the two types of recording media, the maximum size and the small size. I cannot make it correspond.

そこで、本出願人は、発熱体を挟んで磁束発生手段に対向するように配置した回転自在なインナコアに、発熱体の非通紙領域に流れる磁束を遮断することができる記録媒体の通紙サイズに対応したサイズ幅の複数の磁気遮蔽体を配設した構成の定着装置を提案した(特願2003−358023)。   Accordingly, the applicant of the present invention has disclosed a sheet passing size of a recording medium capable of blocking the magnetic flux flowing in the non-sheet passing region of the heating element in the rotatable inner core disposed so as to face the magnetic flux generating unit with the heating element interposed therebetween. Has been proposed (Japanese Patent Application No. 2003-358023).

本出願人提案の定着装置によれば、通紙される記録媒体の通紙サイズに対応した磁気遮蔽体を発熱体の非通紙領域に流れる磁束を遮断する位置に臨ませることにより、磁束発生手段とインナコアとの間の磁路を遮蔽できる。このように、この定着装置では、磁気遮蔽体により磁路を遮蔽することにより、発熱体の通紙領域に対応する磁束の非通紙領域への回り込みを防止することができる。従って、この定着装置においては、磁気遮蔽体で非通紙領域に流れる磁束を効果的に遮断して発熱体の非通紙領域の熱の蓄積による過昇温を防止することができる。   According to the fixing device proposed by the present applicant, the magnetic shield corresponding to the paper passing size of the recording medium to be passed is brought to a position where the magnetic flux flowing in the non-sheet passing region of the heating element is blocked, thereby generating magnetic flux. The magnetic path between the means and the inner core can be shielded. As described above, in this fixing device, the magnetic path is shielded by the magnetic shield, thereby preventing the magnetic flux corresponding to the paper passing area of the heating element from entering the non-paper passing area. Therefore, in this fixing device, it is possible to effectively block the magnetic flux flowing in the non-sheet passing area by the magnetic shield and prevent an excessive temperature rise due to heat accumulation in the non-sheet passing area of the heating element.

また、本出願人提案の定着装置によれば、磁束発生手段に対してインナコアを回転させることにより磁束の磁路を遮断したり解放したりできるので、磁束発生手段が発熱体の通紙領域幅方向に大型化することがない。   Further, according to the fixing device proposed by the present applicant, the magnetic path of the magnetic flux can be interrupted or released by rotating the inner core with respect to the magnetic flux generating means. No increase in size in the direction.

さらに、本出願人提案の定着装置によれば、磁束発生手段とインナコアとの間の磁路のみを遮蔽する小さな磁気遮蔽体により発熱体の非通紙領域に流れる磁束を遮断できるので、少なくとも3種類の記録媒体のサイズ幅に対応した磁気遮蔽体を設けることが可能になる。   Further, according to the fixing device proposed by the present applicant, the magnetic flux flowing in the non-sheet passing region of the heating element can be blocked by the small magnetic shield that shields only the magnetic path between the magnetic flux generating means and the inner core. It is possible to provide a magnetic shield corresponding to the size width of the type of recording medium.

ところで、上述のように、発熱体を挟んで磁束発生手段に対向するようにインナコアを回転自在に配置した構成の定着装置においては、インナコアの低熱容量化を図ることにより、定着装置の更なる省エネ化(消費電力の低減)を実現することが可能になる。このインナコアの低熱容量化は、例えば、インナコアを小径化してその体積が従来よりも小さくなくなるように構成することで達成することができる。   Incidentally, as described above, in the fixing device in which the inner core is rotatably arranged so as to face the magnetic flux generation means with the heating element interposed therebetween, further energy saving of the fixing device is achieved by reducing the heat capacity of the inner core. (Reduction of power consumption) can be realized. This reduction in heat capacity of the inner core can be achieved, for example, by reducing the diameter of the inner core so that its volume is not smaller than that of the conventional one.

しかしながら、このような構成の定着装置では、インナコアを単に小径化してインナコアの低熱容量化を図った場合、磁束発生手段とインナコアとの離間距離が大きくなってしまうため、磁束発生手段とインナコアとの磁気結合が弱くなってしまう。特に、最大サイズ幅の記録媒体の通紙時には、インナコアに沿って流れる磁束が磁気遮蔽体の配設部位を避けるようにインナコアの幅方向(加熱幅方向)の内側に回り込んでしまうため、この磁気遮蔽体に対向した部位の磁束発生手段とインナコアとの磁気結合が弱くなってしまう。これによって、発熱体の幅方向の発熱温度が不均一となり、とりわけ、両端部の温度低下が顕著となることから、最大サイズ幅の記録媒体の通紙時における画像品質に不利な影響を与えてしまう。   However, in the fixing device having such a configuration, when the inner core is simply reduced in diameter to reduce the heat capacity of the inner core, the separation distance between the magnetic flux generating means and the inner core increases. Magnetic coupling will be weak. In particular, when the recording medium of the maximum size width is passed, the magnetic flux flowing along the inner core wraps around the inner core in the width direction (heating width direction) so as to avoid the magnetic shield disposed portion. The magnetic coupling between the magnetic flux generating means and the inner core at the portion facing the magnetic shield is weakened. As a result, the heat generation temperature in the width direction of the heating element becomes non-uniform, and particularly the temperature drop at both ends becomes remarkable, which adversely affects the image quality when the recording medium of the maximum size width is passed. End up.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、磁束発生手段とインナコアとの磁気結合、特に磁気遮蔽体に対向した部位の磁束発生手段とインナコアとの磁気結合を損ねることなくインナコアの低熱容量化を図って、消費電力の低減を実現することができる定着装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a point, and the low heat capacity of the inner core without impairing the magnetic coupling between the magnetic flux generating means and the inner core, in particular, the magnetic coupling between the magnetic flux generating means and the inner core at a portion facing the magnetic shield. It is an object of the present invention to provide a fixing device that can reduce power consumption.

かかる課題を解決するため、本発明の定着装置は、導電層を有する回転自在な筒状の発熱体と、前記発熱体の内部に回転自在に配設されたインナコアと、前記発熱体の外周の一部を覆うように配設された前記導電層を誘導加熱する励磁コイルと、前記励磁コイルの巻回中心部に配置されたセンタコアと、前記励磁コイルのサイド部に配置されたサイドコアと、前記インナコアに設けられ記録媒体の通紙サイズに対応したサイズ幅を有し前記インナコアの回転により前記センタコアに対向する位置に選択的に臨む複数の凸状コアと、前記複数の凸状コアのうちの少なくとも最大サイズ幅の凸状コアよりも小さいサイズ幅の凸状コアのサイド部に配設されて前記発熱体の非通紙領域に流れる磁束を遮断する磁気遮蔽体と、前記インナコアに設けられ前記最大サイズ幅の凸状コアが前記センタコアに対向する位置に臨んだ状態で前記磁気遮蔽体の配設部位に向けて流れる磁束を前記サイドコアに向けて誘導する磁束誘導コアと、を具備する構成を採る。   In order to solve such a problem, a fixing device of the present invention includes a rotatable cylindrical heating element having a conductive layer, an inner core rotatably disposed inside the heating element, and an outer periphery of the heating element. An exciting coil for inductively heating the conductive layer disposed so as to cover a part; a center core disposed at a winding center of the exciting coil; a side core disposed at a side portion of the exciting coil; A plurality of convex cores provided on the inner core and having a size width corresponding to a sheet passing size of the recording medium, and selectively facing a position facing the center core by rotation of the inner core; A magnetic shield disposed on a side portion of the convex core having a size width smaller than the convex core having at least the maximum size width and blocking a magnetic flux flowing in a non-sheet passing region of the heating element; and provided on the inner core. A magnetic flux induction core that induces a magnetic flux that flows toward the arrangement portion of the magnetic shield in a state where the convex core of the maximum size width faces a position facing the center core. Take.

本発明によれば、最大サイズ幅の凸状コアがセンタコアに対向する位置に臨んだ状態で磁気遮蔽体の配設部位に向けて流れる磁束を磁束誘導コアによりサイドコアに向けて誘導できるので、前記凸状コアの磁気遮蔽体に対向した部位のサイドコアとインナコアとの磁気結合を損ねることなくインナコアを小型化(低熱容量化)することができ、最大サイズ幅で加熱した場合での幅方向の発熱温度の均一化を図りながら、消費電力の低減を実現することができる。   According to the present invention, the magnetic flux that flows toward the magnetic shielding member in a state where the convex core of the maximum size width faces the position facing the center core can be guided toward the side core by the magnetic flux guiding core. The inner core can be reduced in size (lower heat capacity) without damaging the magnetic coupling between the side core and the inner core at the part facing the magnetic shield of the convex core, and heat is generated in the width direction when heated at the maximum size width. Power consumption can be reduced while achieving uniform temperature.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一の構成または機能を有する構成要素および相当部分には、同一の符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, components having the same configuration or function and corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

まず、本発明の実施の形態に係る定着装置を搭載するのに適した画像形成装置について説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る定着装置を搭載するのに適した画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。   First, an image forming apparatus suitable for mounting a fixing device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an overall configuration of an image forming apparatus suitable for mounting a fixing device according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、画像形成装置100は、電子写真感光体(以下、「感光ドラム」と称する)101、帯電器102、レーザービームスキャナ103、現像器105、給紙装置107、クリーニング装置113、定着装置200などを具備している。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 100 includes an electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as “photosensitive drum”) 101, a charger 102, a laser beam scanner 103, a developing device 105, a paper feeding device 107, and a cleaning device 113. And a fixing device 200.

図1において、感光ドラム101は、矢印の方向に所定の周速度で回転駆動されながら、その表面が帯電器102によってマイナスの所定の暗電位に一様に帯電される。   In FIG. 1, the surface of the photosensitive drum 101 is uniformly charged to a predetermined negative dark potential by the charger 102 while being rotated at a predetermined peripheral speed in the direction of the arrow.

レーザービームスキャナ103は、図示しない画像読取装置やコンピュータ等のホスト装置から入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザービーム104を出力し、一様に帯電された感光ドラム101の表面をレーザービーム104によって走査露光する。これにより、感光ドラム101の露光部分の電位絶対値が低下して明電位となり、感光ドラム101の表面に静電潜像が形成される。   The laser beam scanner 103 outputs a laser beam 104 modulated in accordance with a time-series electric digital pixel signal of image information input from a host device such as an image reading device or a computer (not shown), and is uniformly charged. The surface of the photosensitive drum 101 is scanned and exposed by a laser beam 104. As a result, the absolute value of the potential of the exposed portion of the photosensitive drum 101 decreases to a bright potential, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 101.

現像器105は、回転駆動される現像ローラ106を備えている。現像ローラ106は、感光ドラム101と対向して配置されており、その外周面にはトナーの薄層が形成される。また、現像ローラ106には、その絶対値が感光ドラム101の前記暗電位よりも小さく、前記明電位よりも大きい現像バイアス電圧が印加されている。   The developing device 105 includes a developing roller 106 that is driven to rotate. The developing roller 106 is disposed to face the photosensitive drum 101, and a thin layer of toner is formed on the outer peripheral surface thereof. Further, a developing bias voltage whose absolute value is smaller than the dark potential of the photosensitive drum 101 and larger than the bright potential is applied to the developing roller 106.

これにより、現像ローラ106上のマイナスに帯電したトナーが、感光ドラム101の表面の前記明電位の部分にのみ付着し、感光ドラム101の表面に形成された静電潜像が反転現像されて顕像化され、感光ドラム101上に未定着トナー像111が形成される。   As a result, the negatively charged toner on the developing roller 106 adheres only to the light potential portion on the surface of the photosensitive drum 101, and the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 101 is reversely developed and developed. As a result, an unfixed toner image 111 is formed on the photosensitive drum 101.

一方、給紙装置107は、給紙ローラ108により所定のタイミングで記録媒体としての記録紙109を一枚ずつ給送する。給紙装置107から給送された記録紙109は、一対のレジストローラ110を経て、感光ドラム101と転写ローラ112とのニップ部に、感光ドラム101の回転と同期した適切なタイミングで送られる。これにより、感光ドラム101上の未定着トナー像111が、転写バイアスが印加された転写ローラ112により記録紙109に転写される。   On the other hand, the paper feeding device 107 feeds the recording paper 109 as a recording medium one sheet at a time by the paper feeding roller 108. The recording paper 109 fed from the paper feeding device 107 passes through a pair of registration rollers 110 and is fed to the nip portion between the photosensitive drum 101 and the transfer roller 112 at an appropriate timing synchronized with the rotation of the photosensitive drum 101. As a result, the unfixed toner image 111 on the photosensitive drum 101 is transferred onto the recording paper 109 by the transfer roller 112 to which a transfer bias is applied.

このようにして未定着トナー像111が転写された記録紙109は、記録紙ガイド114により案内されて感光ドラム101から分離された後、定着装置200の定着部位に向けて搬送される。定着装置200は、その定着部位に搬送された記録紙109に未定着トナー像111を加熱定着する。   The recording paper 109 to which the unfixed toner image 111 is transferred in this way is guided by the recording paper guide 114 and separated from the photosensitive drum 101, and then conveyed toward the fixing portion of the fixing device 200. The fixing device 200 heat-fixes the unfixed toner image 111 on the recording paper 109 conveyed to the fixing portion.

未定着トナー像111が加熱定着された記録紙109は、定着装置200を通過した後、画像形成装置100の外部に配設された排紙トレイ116上に排出される。   The recording paper 109 on which the unfixed toner image 111 is heat-fixed passes through the fixing device 200 and is then discharged onto a paper discharge tray 116 disposed outside the image forming apparatus 100.

一方、記録紙109が分離された後の感光ドラム101は、その表面の転写残トナー等の残留物がクリーニング装置113によって除去され、繰り返し次の画像形成に供される。   On the other hand, the photosensitive drum 101 from which the recording paper 109 has been separated is subjected to the subsequent image formation repeatedly by removing residuals such as transfer residual toner on the surface thereof by the cleaning device 113.

次に、上述した画像形成装置100に搭載される定着装置について説明する。図2は、図1に示した画像形成装置に搭載される定着装置の基本的な構成を示す断面図である。   Next, a fixing device mounted on the image forming apparatus 100 described above will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a basic configuration of a fixing device mounted on the image forming apparatus shown in FIG.

図2に示すように、この定着装置200は、発熱体としての定着ベルト210、ベルト支持部材としての支持ローラ220、電磁誘導加熱手段としてのコイルユニット230、定着ローラ240、ベルト回転手段としての加圧ローラ250などを具備している。   As shown in FIG. 2, the fixing device 200 includes a fixing belt 210 as a heating element, a support roller 220 as a belt support member, a coil unit 230 as electromagnetic induction heating means, a fixing roller 240, and an addition as belt rotation means. A pressure roller 250 is provided.

図2において、定着ベルト210は、支持ローラ220と定着ローラ240とに懸架されている。定着ローラ240は、定着ベルト210を挟んで加圧ローラ250に圧接している。   In FIG. 2, the fixing belt 210 is suspended from a support roller 220 and a fixing roller 240. The fixing roller 240 is in pressure contact with the pressure roller 250 with the fixing belt 210 interposed therebetween.

加圧ローラ250は、図示しない駆動源により矢印方向に回転駆動される。定着ローラ240は、加圧ローラ250の回転により定着ベルト210を挟持しながら従動回転する。これにより、定着ベルト210が、定着ローラ240と加圧ローラ250とに挟持されて矢印方向に回転される。この定着ベルト210の回転により、定着ベルト210と加圧ローラ250との間に未定着トナー像111を記録紙109上に加熱定着するためのニップ部が形成される。   The pressure roller 250 is rotationally driven in the direction of the arrow by a drive source (not shown). The fixing roller 240 is driven to rotate while sandwiching the fixing belt 210 by the rotation of the pressure roller 250. As a result, the fixing belt 210 is sandwiched between the fixing roller 240 and the pressure roller 250 and rotated in the direction of the arrow. By the rotation of the fixing belt 210, a nip portion is formed between the fixing belt 210 and the pressure roller 250 for heating and fixing the unfixed toner image 111 on the recording paper 109.

コイルユニット230は、前記IH方式の電磁誘導加熱手段からなり、図2に示すように、励磁コイル231、コア232を備えている。磁束発生手段としての励磁コイル231は、定着ベルト210の支持ローラ220に懸架された部位の外周に沿って配設されている。   The coil unit 230 includes the IH type electromagnetic induction heating means, and includes an exciting coil 231 and a core 232 as shown in FIG. An exciting coil 231 serving as a magnetic flux generating means is disposed along the outer periphery of a portion of the fixing belt 210 suspended from the support roller 220.

コア232は、フェライトなどの強磁性体からなるセンタコア234と、一対のサイドコア235と、アーチコア236とで構成されており、励磁コイル231を覆うように配設されている。支持ローラ220に内蔵され同軸上に位置するインナコア233は、フェライトなどの強磁性体からなり、定着ベルト210および支持ローラ220を挟んで励磁コイル231と対向するように配設されている。   The core 232 includes a center core 234 made of a ferromagnetic material such as ferrite, a pair of side cores 235, and an arch core 236, and is disposed so as to cover the exciting coil 231. The inner core 233 built in the support roller 220 and positioned coaxially is made of a ferromagnetic material such as ferrite, and is disposed so as to face the excitation coil 231 with the fixing belt 210 and the support roller 220 interposed therebetween.

コア232のセンタコア234は、アーチコア236の中央部に配設(または一体形成)されている。一対のサイドコア235は、アーチコア236の両端部にそれぞれ配設(または一体形成)されている。   The center core 234 of the core 232 is disposed (or integrally formed) at the center of the arch core 236. The pair of side cores 235 are disposed (or integrally formed) at both ends of the arch core 236, respectively.

励磁コイル231は、細い銅線を束ねたリッツ線を用いて形成されており、支持ローラ220に懸架された定着ベルト210の外周を覆うように、断面形状が半円形に形成されている。   The exciting coil 231 is formed using a litz wire bundled with thin copper wires, and has a semicircular cross-sectional shape so as to cover the outer periphery of the fixing belt 210 suspended from the support roller 220.

励磁コイル231には、図示しない励磁回路から所定の駆動周波数(例えば、30kHz)の励磁電流が印加される。これより、コア232とインナコア233との間に交流磁界が発生し、発熱体としての定着ベルト210の導電層に渦電流が発生して定着ベルト210が発熱する。   An excitation current having a predetermined drive frequency (for example, 30 kHz) is applied to the excitation coil 231 from an excitation circuit (not shown). As a result, an alternating magnetic field is generated between the core 232 and the inner core 233, and an eddy current is generated in the conductive layer of the fixing belt 210 as a heating element, so that the fixing belt 210 generates heat.

なお、この定着装置200では、定着ベルト210を発熱体とする構成を示しているが、支持ローラ220を発熱体とし、この支持ローラ220の熱を定着ベルト210に伝導する構成としてもよい。   In the fixing device 200, the fixing belt 210 is used as a heating element. However, the supporting roller 220 may be used as a heating element, and the heat of the supporting roller 220 may be transmitted to the fixing belt 210.

コア232は、励磁コイル231の中心と背面の一部に設けられている。コア232の材料としては、フェライトの他、パーマロイ等の高透磁率の材料を用いることができる。   The core 232 is provided at the center of the exciting coil 231 and a part of the back surface. As a material of the core 232, a material having high magnetic permeability such as permalloy can be used in addition to ferrite.

この定着装置200は、図2に示すように、未定着トナー像111が転写された記録紙109を、未定着トナー像111の担持面を定着ベルト210に接触させるように矢印方向から搬送することにより、記録紙109上に未定着トナー像111を加熱定着することができる。   As shown in FIG. 2, the fixing device 200 conveys the recording paper 109 on which the unfixed toner image 111 is transferred from the direction of the arrow so that the carrying surface of the unfixed toner image 111 is in contact with the fixing belt 210. Thus, the unfixed toner image 111 can be heat-fixed on the recording paper 109.

なお、支持ローラ220との接触部を通り過ぎた部分の定着ベルト210の裏面には、サーミスタからなる温度センサ260が接触するように設けられている。温度センサ260は、定着ベルト210の温度を検出し、検出結果を図示しない制御装置に出力する。前記制御装置は、温度センサ260の出力をもとに前記励磁回路を介して励磁コイル231に供給する電力を制御して、定着ベルト210の発熱量が未定着トナー像111の定着に最適な定着温度を保つように制御している。   A temperature sensor 260 made of a thermistor is provided on the back surface of the fixing belt 210 that has passed through the contact portion with the support roller 220. The temperature sensor 260 detects the temperature of the fixing belt 210 and outputs the detection result to a control device (not shown). The control device controls the power supplied to the exciting coil 231 via the exciting circuit based on the output of the temperature sensor 260, and the amount of heat generated by the fixing belt 210 is optimal for fixing the unfixed toner image 111. It is controlled to keep the temperature.

また、記録紙109の搬送方向下流側の、定着ベルト210の定着ローラ240に懸架された部分には、加熱定着を終えた記録紙109を排紙トレイ116に向けてガイドする排紙ガイド270が設けられている。   A discharge guide 270 that guides the recording paper 109 that has been heat-fixed toward the discharge tray 116 is provided at a portion of the fixing belt 210 suspended from the fixing roller 240 on the downstream side in the conveyance direction of the recording paper 109. Is provided.

また、コイルユニット230には、励磁コイル231およびコア232と一体に、保持部材としてのコイルガイド237が設けられている。このコイルガイド237は、PEEK材やPPSなどの耐熱温度の高い樹脂で構成される。このコイルガイド237は、定着ベルト210から放射される熱が定着ベルト210と励磁コイル231との間の空間に籠もって、励磁コイル231が損傷を受けるのを回避する働きをする。   The coil unit 230 is provided with a coil guide 237 as a holding member integrally with the exciting coil 231 and the core 232. The coil guide 237 is made of a resin having a high heat resistance such as PEEK material or PPS. The coil guide 237 functions to prevent the excitation coil 231 from being damaged due to the heat radiated from the fixing belt 210 in the space between the fixing belt 210 and the excitation coil 231.

また、この定着装置200における支持ローラ220は、コイルユニット230により発生した磁束を遮蔽せずに透過する部材、例えば固有抵抗が72μΩcmの非磁性のステンレス材(SUS304)で構成されている。   The support roller 220 in the fixing device 200 is made of a member that transmits the magnetic flux generated by the coil unit 230 without being shielded, for example, a nonmagnetic stainless material (SUS304) having a specific resistance of 72 μΩcm.

なお、コア232は、その断面形状が半円形になっているが、このコア232は必ずしも励磁コイル231の形状に沿った形状とする必要はなく、その断面形状は、例えば、略Πの字状であってもよい。   Although the core 232 has a semicircular cross-sectional shape, the core 232 does not necessarily have to have a shape that follows the shape of the exciting coil 231. It may be.

次に、定着装置200のインナコア233の構成について説明する。図3は、図2に示した定着装置におけるインナコアの構成を示す概略斜視図である。   Next, the configuration of the inner core 233 of the fixing device 200 will be described. FIG. 3 is a schematic perspective view showing the configuration of the inner core in the fixing device shown in FIG.

図3に示すように、定着装置200のインナコア233は、円筒状に形成した小径コア2331の円周面(外周面)に、前記円周面から突出した3つの凸状コア2332A,2332B,2332Cを形成した構成を有している。また、インナコア233は、その小径コア2331の円周面に、2組の磁気遮蔽体2333A,2333Bを配設した構成を有している。   As shown in FIG. 3, the inner core 233 of the fixing device 200 has three convex cores 2332A, 2332B, and 2332C protruding from the circumferential surface on the circumferential surface (outer circumferential surface) of a small-diameter core 2331 formed in a cylindrical shape. It has the structure which formed. The inner core 233 has a configuration in which two sets of magnetic shields 2333A and 2333B are disposed on the circumferential surface of the small-diameter core 2331.

ここで、各凸状コア2332A,2332B,2332C、および各磁気遮蔽体2333A,2333Bは、記録紙109の通紙基準に応じてインナコア233の小径コア2331への配設位置が決められる。   Here, the positions of the convex cores 2332A, 2332B, and 2332C and the magnetic shields 2333A and 2333B are determined by the inner core 233 on the small-diameter core 2331 according to the sheet passing reference of the recording paper 109.

この定着装置200においては、記録紙109の通紙基準がセンタ基準となっており、図3に示すように、各凸状コア2332A,2332B,2332Cは小径コア2331のセンタ部に配置され、各磁気遮蔽体2333A,2333Bは各凸状コア2332A,2332Bの両サイド部に配設される。   In the fixing device 200, the sheet passing reference of the recording paper 109 is the center reference, and as shown in FIG. 3, the convex cores 2332A, 2332B, and 2332C are arranged at the center portion of the small-diameter core 2331. Magnetic shields 2333A and 2333B are disposed on both side portions of the respective convex cores 2332A and 2332B.

各凸状コア2332A,2332B,2332Cは、フェライトなどの強磁性体で構成されており、通紙可能な複数の記録紙109の各サイズ幅に対応した幅を有している。本例の定着装置200においては、凸状コア2332Aは、A4サイズの記録紙109の短辺のサイズ幅に対応したA4Rサイズ幅を有している。また、凸状コア2332Bは、B4サイズの記録紙109の短辺のサイズ幅に対応したB4サイズ幅を有している。さらに、凸状コア2332Cは、A3サイズの記録紙109の短辺のサイズ幅に対応したA3サイズ幅を有している。   Each of the convex cores 2332A, 2332B, and 2332C is made of a ferromagnetic material such as ferrite, and has a width corresponding to each size width of the plurality of recording sheets 109 that can be passed. In the fixing device 200 of this example, the convex core 2332A has an A4R size width corresponding to the size width of the short side of the A4 size recording paper 109. The convex core 2332 </ b> B has a B4 size width corresponding to the size width of the short side of the B4 size recording paper 109. Further, the convex core 2332C has an A3 size width corresponding to the size width of the short side of the A3 size recording paper 109.

一方、各磁気遮蔽体2333A,2333Bは、定着ベルト210の各サイズの記録紙109の非通紙領域に流れる磁束を遮断することができる素材(例えば、厚さ1mmの銅板)で構成されている。また、各磁気遮蔽体2333A,2333Bは、定着ベルト210の各サイズの記録紙109の非通紙領域に対向するように小径コア2331の円周面にそれぞれ配設されている。つまり、磁気遮蔽体2333Aは、A4Rサイズ幅の凸状コア2332Aの両サイド部に配設されている。また、磁気遮蔽体2333Bは、B4サイズ幅の凸状コア2332Bの両サイド部に配設されている。   On the other hand, the magnetic shields 2333A and 2333B are made of a material (for example, a copper plate having a thickness of 1 mm) that can block the magnetic flux flowing in the non-sheet passing region of the recording paper 109 of each size of the fixing belt 210. . Further, the magnetic shields 2333A and 2333B are respectively disposed on the circumferential surface of the small-diameter core 2331 so as to face the non-sheet passing area of the recording paper 109 of each size of the fixing belt 210. That is, the magnetic shield 2333A is disposed on both side portions of the convex core 2332A having an A4R size width. The magnetic shield 2333B is disposed on both sides of the convex core 2332B having a B4 size width.

このような構成のインナコア233を備えた定着装置200は、通紙される記録紙109のサイズ幅に合わせた発熱体(ここでは、定着ベルト210とする)の加熱(以下、この加熱を「紙幅制御加熱」という)を行うことができる。   The fixing device 200 including the inner core 233 having such a configuration is configured to heat a heating element (here, referred to as a fixing belt 210) in accordance with the size width of the recording paper 109 to be passed (hereinafter referred to as “paper width”). Control heating ”).

図4は、図2に示した定着装置の、A3サイズ幅に合わせた紙幅制御加熱を行う場合の通紙領域の断面を示す概略断面図である。図5は、図2に示した定着装置の、B4サイズ幅に合わせた紙幅制御加熱を行う場合の通紙領域の断面を示す概略断面図である。図6は、図2に示した定着装置の、A4Rサイズ幅に合わせた紙幅制御加熱を行う場合の通紙領域の断面を示す概略断面図である。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a cross-section of a paper passing area when performing paper width control heating in accordance with the A3 size width of the fixing device shown in FIG. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a cross section of the sheet passing area when the paper width control heating in accordance with the B4 size width of the fixing device shown in FIG. 2 is performed. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a cross section of the sheet passing area when the paper width control heating according to the A4R size width of the fixing device shown in FIG. 2 is performed.

図4に示すように、定着装置200において、A3サイズ幅に合わせた紙幅制御加熱を行う場合には、図示しない駆動手段によりインナコア233を回転し、A3サイズ幅の凸状コア2332Cをセンタコア234に対向した位置に臨ませた状態とする。   As shown in FIG. 4, in the fixing device 200, when performing paper width control heating in accordance with the A3 size width, the inner core 233 is rotated by a driving means (not shown), and the convex core 2332C having the A3 size width is turned into the center core 234. It is in a state of facing the opposite position.

この状態で、前記励磁回路から所定の駆動周波数の励磁電流を励磁コイル231に印加すると、コア232とインナコア233の凸状コア2332Cとの間に交流磁界が発生して、定着ベルト210の導電層に渦電流が発生し、定着ベルト210のA3サイズ幅の凸状コア2332Cに対向する通紙領域が発熱する。   In this state, when an excitation current having a predetermined drive frequency is applied from the excitation circuit to the excitation coil 231, an alternating magnetic field is generated between the core 232 and the convex core 2332 </ b> C of the inner core 233, and the conductive layer of the fixing belt 210. An eddy current is generated in the fixing belt 210, and a sheet passing region facing the convex core 2332C having an A3 size width generates heat.

すなわち、この場合には、図4に矢印で示すように、磁束401が、センタコア234からA3サイズ幅の凸状コア2332Cを通り、小径コア2331からサイドコア235およびアーチコア236を経てセンタコア234へと循環する。   That is, in this case, as indicated by an arrow in FIG. 4, the magnetic flux 401 circulates from the center core 234 through the convex core 2332C having an A3 size width, and from the small-diameter core 2331 to the center core 234 through the side core 235 and the arch core 236. To do.

また、図5に示すように、定着装置200において、B4サイズ幅に合わせた紙幅制御加熱を行う場合には、図示しない駆動手段によりインナコア233を回転し、B4サイズ幅の凸状コア2332Bをセンタコア234に対向した位置に臨ませた状態とする。   As shown in FIG. 5, in the fixing device 200, when performing paper width control heating in accordance with the B4 size width, the inner core 233 is rotated by a driving means (not shown), and the convex core 2332B having the B4 size width is replaced with the center core. The state facing the position 234 is set.

このB4サイズ幅に合わせた紙幅制御加熱の場合には、図5に示すように、B4サイズ幅の凸状コア2332Bの両サイド部に配設されている磁気遮蔽体2333Bが、センタコア234とインナコア233との間の非通紙領域の磁路を遮蔽する位置に臨んだ状態となる。   In the case of the paper width control heating in accordance with the B4 size width, as shown in FIG. 5, the magnetic shields 2333B disposed on both side portions of the convex core 2332B having the B4 size width are formed by the center core 234 and the inner core. It is in a state where it faces a position where the magnetic path in the non-sheet-passing area with 233 is shielded.

この状態で、前記励磁回路から所定の駆動周波数の励磁電流を励磁コイル231に印加すると、コア232とインナコア233の凸状コア2332Bとの間に交流磁界が発生して、定着ベルト210の導電層に渦電流が発生し、定着ベルト210のB4サイズ幅の凸状コア2332Bに対向する通紙領域のみが発熱する。   In this state, when an exciting current having a predetermined driving frequency is applied from the exciting circuit to the exciting coil 231, an alternating magnetic field is generated between the core 232 and the convex core 2332 B of the inner core 233, and the conductive layer of the fixing belt 210 is formed. An eddy current is generated in the fixing belt 210, and only the sheet passing region facing the convex core 2332B having a B4 size width generates heat.

すなわち、この場合には、図5に矢印で示すように、磁束501が、センタコア234からB4サイズ幅の凸状コア2332Bを通り、小径コア2331からサイドコア235およびアーチコア236を経てセンタコア234へと循環し、サイドコア234とインナコア233との間の非通紙領域の磁路を通る磁束501は、磁気遮蔽体2333Bにより遮蔽される。   That is, in this case, as indicated by an arrow in FIG. 5, the magnetic flux 501 circulates from the center core 234 through the convex core 2332B having a width of B4, and from the small-diameter core 2331 to the center core 234 through the side core 235 and the arch core 236. The magnetic flux 501 passing through the magnetic path in the non-sheet passing region between the side core 234 and the inner core 233 is shielded by the magnetic shield 2333B.

また、図6に示すように、定着装置200において、A4Rサイズ幅に合わせた紙幅制御加熱を行う場合には、インナコア233を回転し、A4Rサイズ幅の凸状コア2332Aをセンタコア234に対向した位置に臨ませた状態とする。   As shown in FIG. 6, in the fixing device 200, when performing paper width control heating in accordance with the A4R size width, the inner core 233 is rotated, and the convex core 2332 A having the A4R size width is opposed to the center core 234. It is in a state where it is exposed to.

このA4Rサイズ幅に合わせた紙幅制御加熱の場合には、図6に示すように、A4Rサイズ幅の凸状コア2332Aの両サイド部に配設されている磁気遮蔽体2333Aが、センタコア234とインナコア233との間の非通紙領域の磁路を遮蔽する位置に臨んだ状態となる。   In the case of the paper width control heating in accordance with the A4R size width, as shown in FIG. 6, the magnetic shields 2333A disposed on both side portions of the convex core 2332A having the A4R size width are formed by the center core 234 and the inner core. It is in a state where it faces a position where the magnetic path in the non-sheet-passing area with 233 is shielded.

この状態で、所定の駆動周波数の励磁電流を励磁コイル231に印加すると、コア232とインナコア233のA4Rサイズ幅の凸状コア2332Aとの間に交流磁界が発生して、定着ベルト210の導電層に渦電流が発生し、定着ベルト210のA4Rサイズ幅の凸状コア2332Aに対向する通紙領域のみが発熱する。   In this state, when an exciting current having a predetermined driving frequency is applied to the exciting coil 231, an alternating magnetic field is generated between the core 232 and the convex core 2332 A having an A4R size width of the inner core 233, and the conductive layer of the fixing belt 210. An eddy current is generated in the fixing belt 210, and only the sheet passing area facing the convex core 2332A having the A4R size width of the fixing belt 210 generates heat.

すなわち、このA4Rサイズ幅に合わせた紙幅制御加熱の場合には、図6に矢印で示すように、磁束601が、センタコア234からA4Rサイズ幅の凸状コア2332Aを通り、小径コア2331からサイドコア235およびアーチコア236を経てセンタコア234へと循環し、サイドコア234とインナコア233との間の非通紙領域の磁路を通る磁束601は、磁気遮蔽体2333Aにより遮蔽される。   That is, in the case of the paper width control heating in accordance with the A4R size width, as indicated by an arrow in FIG. 6, the magnetic flux 601 passes from the center core 234 through the convex core 2332A having the A4R size width and from the small diameter core 2331 to the side core 235. The magnetic flux 601 that circulates to the center core 234 through the arch core 236 and passes through the magnetic path in the non-paper passing region between the side core 234 and the inner core 233 is shielded by the magnetic shield 2333A.

このように、この定着装置200においては、通紙される記録紙109のサイズ幅に応じて定着ベルト210を紙幅制御加熱することができ、通紙可能な最大サイズの記録紙109よりも小さなサイズの記録紙109が連続的に通紙された場合の定着ベルト210の非通紙領域の過昇温を抑えることができる。   As described above, in the fixing device 200, the fixing belt 210 can be heated and controlled in accordance with the size width of the recording paper 109 to be passed, and the size is smaller than the maximum size of the recording paper 109 that can be passed. Overheating in the non-sheet passing area of the fixing belt 210 when the recording paper 109 is continuously fed can be suppressed.

また、この定着装置200においては、小径コア2331のセンタコア234に対向する部分に凸状コア2332A,2332B,2332Cを設けているので、インナコア233の外径を大きくせず、つまりインナコア233の熱容量を大きくせずに、コイルユニット230のセンタコア234とインナコア233との磁気結合を向上させることができる。   Further, in the fixing device 200, the convex cores 2332A, 2332B, and 2332C are provided in the portion of the small-diameter core 2331 that faces the center core 234. Therefore, the outer diameter of the inner core 233 is not increased, that is, the heat capacity of the inner core 233 is increased. The magnetic coupling between the center core 234 and the inner core 233 of the coil unit 230 can be improved without increasing the size.

ところで、上述のようにして低熱容量化を図ったインナコア233は、最大サイズ(本例ではA3サイズ)幅の記録紙109の通紙時に、図7に示すように、A3サイズ幅の凸状コア2332Cから小径コア2331に沿って流れる磁束401が、A4サイズ幅の凸状コア2332Aの磁気遮蔽体2333Aの配設部位を避けるようにインナコア233の幅方向(加熱幅方向)の内側に回り込んでしまう。   By the way, the inner core 233 having a reduced heat capacity as described above is a convex core having an A3 size width as shown in FIG. 7 when the recording paper 109 having the maximum size (A3 size in this example) is passed. The magnetic flux 401 flowing along the small-diameter core 2331 from 2332C wraps around the inner side of the inner core 233 in the width direction (heating width direction) so as to avoid the location of the magnetic shield 2333A of the convex core 2332A having an A4 size width. End up.

このため、このような構成のインナコア233を用いた定着装置200においては、A3サイズの記録紙109の通紙時に、A4サイズ幅の凸状コア2332Aの磁気遮蔽体2333Aに対向した部位のサイドコア235と小径コア2331との磁気結合が弱くなってしまう。   For this reason, in the fixing device 200 using the inner core 233 having such a configuration, when the A3 size recording paper 109 is passed, the side core 235 at a portion facing the magnetic shield 2333A of the A4 size width of the convex core 2332A. And the small-diameter core 2331 are weakly magnetically coupled.

そこで、図8に示すように、本発明の一実施の形態に係る定着装置800においては、インナコア233の小径コア2331の、A4サイズ幅の凸状コア2332Aの磁気遮蔽体2333Aの側部に磁束誘導コア801を設けた構成とする。   Therefore, as shown in FIG. 8, in the fixing device 800 according to the embodiment of the present invention, the magnetic flux is applied to the side portion of the magnetic shield 2333A of the convex core 2332A having the A4 size width of the small-diameter core 2331 of the inner core 233. The induction core 801 is provided.

なお、本例の定着装置800では、磁束誘導コア801とA4サイズ幅の凸状コア2332Aとがなす角度θ1を78°とした。また、A4サイズ幅の凸状コア2332Aの磁気遮蔽体2333Aの開角度θAは、116°とした。さらに、B4サイズ幅の凸状コア2332Bの磁気遮蔽体2333Bの開角度θBは、87°とした。   In the fixing device 800 of this example, the angle θ1 formed by the magnetic flux guiding core 801 and the convex core 2332A having an A4 size width is set to 78 °. The opening angle θA of the magnetic shield 2333A of the convex core 2332A having an A4 size width was 116 °. Further, the opening angle θB of the magnetic shield 2333B of the convex core 2332B having a B4 size width was set to 87 °.

本実施の形態に係る定着装置800においては、図9および図10に示すように、最大サイズ幅の凸状コア2332Cがセンタコア234に対向する位置に臨んだ状態で、A4サイズ幅の凸状コア2332Aの磁気遮蔽体2333Aの配設部位に向けて流れる磁束401を磁束誘導コア801によりサイドコア235に向けて誘導することができる。   In fixing device 800 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 9 and 10, a convex core having an A4 size width in a state where convex core 2332 </ b> C having the maximum size width faces a position facing center core 234. The magnetic flux 401 flowing toward the portion where the magnetic shield 2333A of 2332A is disposed can be guided toward the side core 235 by the magnetic flux guiding core 801.

従って、本実施の形態に係る定着装置800においては、A3サイズの記録紙109の通紙時におけるA4サイズ幅の凸状コア2332Aの磁気遮蔽体2333Aに対向した部位のサイドコア235と小径コア2331との磁気結合の低下を解消することができる。   Therefore, in the fixing device 800 according to the present embodiment, the side core 235 and the small-diameter core 2331 at a portion facing the magnetic shield 2333A of the convex core 2332A having an A4 size width when the A3 size recording paper 109 is passed. The decrease in magnetic coupling can be eliminated.

次に、本実施の形態に係る定着装置800におけるインナコア233の具体的な構成について説明する。図11は、本発明の一実施の形態に係る定着装置におけるインナコアの具体的な構成を示す概略断面図である。なお、ここでは、図11に示すように、支持ローラ220を発熱体とし、インナコア233の小径コア2331の外径をD1、支持ローラ220の内径をD2、各凸状コア2332A,2332B,2332Cの頂部と支持ローラ220との離間距離をG、各凸状コア2332A,2332B,2332Cの幅をW、として説明する。   Next, a specific configuration of the inner core 233 in the fixing device 800 according to the present embodiment will be described. FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a specific configuration of the inner core in the fixing device according to the embodiment of the present invention. Here, as shown in FIG. 11, the supporting roller 220 is a heating element, the outer diameter of the small-diameter core 2331 of the inner core 233 is D1, the inner diameter of the supporting roller 220 is D2, and each of the convex cores 2332A, 2332B, and 2332C is The distance between the top and the support roller 220 will be described as G, and the width of each of the convex cores 2332A, 2332B, and 2332C will be described as W.

まず、本例の定着装置800におけるインナコア233の各凸状コア2332A,2332B,2332Cの頂部(以下、これを「凸部先端」という)と発熱体(支持ローラ220)との最適な離間距離Gについて説明する。   First, in the fixing device 800 of this example, the optimum separation distance G between the tops of the respective convex cores 2332A, 2332B, and 2332C of the inner core 233 (hereinafter referred to as “convex tips”) and the heating element (support roller 220). Will be described.

本例の定着装置800では、上述の離間距離Gが大きすぎると、センタコア234とインナコア233の各凸状コア2332A,2332B,2332Cとの磁気結合が低下し、離間距離Gが小さすぎると各凸状コア2332A,2332B,2332Cと発熱体(支持ローラ220)とが接触するおそれがある。   In the fixing device 800 of this example, if the above-described separation distance G is too large, the magnetic coupling between the convex cores 2332A, 2332B, and 2332C of the center core 234 and the inner core 233 is reduced, and if the separation distance G is too small, There is a possibility that the cores 2332A, 2332B, 2332C and the heating element (supporting roller 220) come into contact with each other.

表1に、インナコア233の構成と結合係数kとの関係を示す。

Figure 2006145780
Table 1 shows the relationship between the configuration of the inner core 233 and the coupling coefficient k.
Figure 2006145780

表1に示すように、インナコア233として外径D1が12mm(φ12)=250gの小径コア2331のみを用いた場合の結合係数kは0.67であった。また、外径D1=12mm(φ12)の小径コア2331に各凸状コア2332A,2332B,2332Cを形成したインナコア233、つまりφ12+凸状コア=300gのインナコア233を用いた場合の結合係数kは0.70であった。ちなみに、外径が16mm(φ16)=400gのインナコア233を用いた場合の結合係数kは0.72であった。   As shown in Table 1, when only the small-diameter core 2331 having an outer diameter D1 of 12 mm (φ12) = 250 g was used as the inner core 233, the coupling coefficient k was 0.67. The coupling coefficient k is 0 when the inner core 233 in which the convex cores 2332A, 2332B, and 2332C are formed on the small-diameter core 2331 having the outer diameter D1 = 12 mm (φ12), that is, the inner core 233 having φ12 + convex core = 300 g is used. .70. Incidentally, the coupling coefficient k in the case of using the inner core 233 having an outer diameter of 16 mm (φ16) = 400 g was 0.72.

図12は、本発明の一実施の形態に係る定着装置におけるインナコアの凸部の幅Wを4mmに固定して凸部先端と発熱体との離間距離を変えた場合の離間距離と結合係数との関係を示すグラフである。   FIG. 12 shows the separation distance and coupling coefficient when the width W of the convex portion of the inner core in the fixing device according to one embodiment of the present invention is fixed to 4 mm and the separation distance between the tip of the convex portion and the heating element is changed. It is a graph which shows the relationship.

ここで、発熱体(支持ローラ220)の発熱に必要な結合係数kは、励磁コイルへの電力の入り易さを考慮すると0.685以上は必要である。この関係を満足するためには、図12から明らかなように、インナコア233の凸部先端と発熱体との離間距離Gが3mm以下であることが好ましい。   Here, the coupling coefficient k necessary for heat generation of the heating element (supporting roller 220) needs to be 0.685 or more in consideration of the ease of entering power into the exciting coil. In order to satisfy this relationship, as is apparent from FIG. 12, it is preferable that the separation distance G between the tip of the convex portion of the inner core 233 and the heating element is 3 mm or less.

また、本例のような構成の定着装置800においては、部品の加工精度や組立誤差などのバラツキによるインナコア233の凸部先端と発熱体(支持ローラ220)との接触を防ぐために、インナコア233の凸部先端と発熱体との離間距離Gを、少なくとも0.5mm以上確保しておくことが好ましい。   Further, in the fixing device 800 configured as in this example, in order to prevent contact between the protrusion of the inner core 233 and the heating element (supporting roller 220) due to variations in parts processing accuracy, assembly errors, and the like, It is preferable to secure a separation distance G between the protrusion tip and the heating element of at least 0.5 mm or more.

従って、本例の定着装置800においては、インナコア233の凸部先端と発熱体との離間距離Gを、0.5〜3mmの範囲とすることが好ましい。   Therefore, in the fixing device 800 of this example, it is preferable that the separation distance G between the protrusion tip of the inner core 233 and the heating element is in the range of 0.5 to 3 mm.

次に、本例の定着装置800におけるインナコア233の各凸状コア2332A,2332B,2332Cの幅Wについて説明する。   Next, the width W of each convex core 2332A, 2332B, 2332C of the inner core 233 in the fixing device 800 of this example will be described.

図13は、本発明の一実施の形態に係る定着装置におけるインナコアの凸部先端と発熱体との離間距離を2mmに固定して凸状コアの幅を変化させた場合の凸状コアの幅と結合係数との関係を示すグラフである。   FIG. 13 shows the width of the convex core when the distance between the tip of the convex portion of the inner core and the heating element in the fixing device according to the embodiment of the present invention is fixed to 2 mm and the width of the convex core is changed. It is a graph which shows the relationship between a coupling coefficient.

図13に示すように、インナコア233の各凸状コア2332A,2332B,2332Cの凸部先端と発熱体との離間距離Gを2mmに固定して各凸状コア2332A,2332B,2332Cの幅Wを変化させると、結合係数kは、各凸状コア2332A,2332B,2332Cの幅Wが1mm以上あれば、発熱体の発熱に必要なk=0.69以上の値を示す。   As shown in FIG. 13, the distance G between the convex ends of the convex cores 2332A, 2332B, and 2332C of the inner core 233 and the heating element is fixed to 2 mm, and the width W of each convex core 2332A, 2332B, and 2332C is set. When changed, the coupling coefficient k indicates k = 0.69 or more necessary for heat generation of the heating element if the width W of each of the convex cores 2332A, 2332B, and 2332C is 1 mm or more.

従って、本例の定着装置800においては、各凸状コア2332A,2332B,2332Cの幅Wは、1〜6mmの範囲が好ましく、各凸状コア2332A,2332B,2332Cの取扱い(ハンドリング性)を考えると2mm以上、6mm以下に設定することが好ましい。   Therefore, in the fixing device 800 of this example, the width W of each of the convex cores 2332A, 2332B, and 2332C is preferably in the range of 1 to 6 mm, and handling (handling property) of each of the convex cores 2332A, 2332B, and 2332C is considered. And 2 mm or more and 6 mm or less are preferable.

また、本例の定着装置800においては、上述したようなことから、小径コア2331の外径D1は、10〜14mm(φ10〜φ14)の範囲とすることが好ましい。   In the fixing device 800 of the present example, the outer diameter D1 of the small-diameter core 2331 is preferably in the range of 10 to 14 mm (φ10 to φ14) due to the above.

次に、本例の定着装置800で用いる他の構成のインナコアについて説明する。図14(a)は、本発明の一実施の形態に係る定着装置で用いる他の構成のインナコアの平面図である。図14(b)は、前記インナコアの正面図である。図14(c)は、前記インナコアの右側面図である。図14(d)は、図14(c)に示すインナコアを線分X−Xで破断した断面図である。   Next, an inner core having another configuration used in the fixing device 800 of this example will be described. FIG. 14A is a plan view of an inner core having another configuration used in the fixing device according to the embodiment of the present invention. FIG. 14B is a front view of the inner core. FIG. 14C is a right side view of the inner core. FIG.14 (d) is sectional drawing which fractured | ruptured the inner core shown in FIG.14 (c) by line segment XX.

図14(a),(b),(d)に示すように、このインナコア1433は、B4サイズ幅の凸状コア2332BとA3サイズ幅の凸状コア2332Cとの、発熱体としての定着ベルト210の最大幅の非通紙領域(磁気遮蔽体2333Aの幅に相当)に対向する部位の頂部2332b,2332cの高さを、他の部位の凸部先端の高さよりも高く形成した構成を有している。   As shown in FIGS. 14A, 14B, and 14D, the inner core 1433 is composed of a fixing belt 210 as a heat generating element of a convex core 2332B having a B4 size width and a convex core 2332C having an A3 size width. The height of the top portions 2332b and 2332c of the portion facing the non-sheet-passing region having the maximum width (corresponding to the width of the magnetic shield 2333A) is higher than the height of the tip of the convex portion of the other portion. ing.

このように構成したインナコア1433は、凸状コア2332Cの頂部2332cとセンタコア234との磁気結合を高めて、A3サイズの記録紙109の通紙時における前記非通紙領域の磁束を高めることができる。また、A3サイズ幅の凸状コア2332Cがセンタコアに対向する位置に臨んだ状態では、凸状コア2332Bが磁束の磁路を形成し、凸状コア2332Bの頂部2332bが一段高いので更にその効果が上がり、A3サイズの記録紙109の通紙時における前記非通紙領域の磁束を高めることができる。   The inner core 1433 configured as described above can increase the magnetic coupling between the top portion 2332c of the convex core 2332C and the center core 234, and can increase the magnetic flux in the non-sheet passing region when the A3 size recording paper 109 is passed. . Further, in a state where the convex core 2332C having an A3 size width faces the position facing the center core, the convex core 2332B forms a magnetic path of magnetic flux, and the top portion 2332b of the convex core 2332B is higher by one step. As a result, the magnetic flux in the non-sheet passing area when the A3 size recording sheet 109 is passed can be increased.

従って、このインナコア1433を用いた定着装置800においては、A4Rサイズ幅の凸状コア2332Aの両サイドに配設された磁気遮蔽体2333Aの影響による磁束の低下によって生じる定着ベルト210の両端部での温度低下を補正して、定着ベルト210の幅方向の発熱温度を均一化させることができる。   Therefore, in the fixing device 800 using the inner core 1433, both ends of the fixing belt 210 caused by a decrease in magnetic flux due to the influence of the magnetic shield 2333A disposed on both sides of the convex core 2332A having an A4R size width. The heat generation temperature in the width direction of the fixing belt 210 can be made uniform by correcting the temperature drop.

次に、本例の定着装置800で用いるさらに他の構成のインナコアについて説明する。図15は、本発明の一実施の形態に係る定着装置で用いるさらに他の構成のインナコアの側面図である。   Next, an inner core having still another configuration used in the fixing device 800 of this example will be described. FIG. 15 is a side view of an inner core having still another configuration used in the fixing device according to the embodiment of the present invention.

図15に示すインナコア1533は、小径コア2331と同一サイズ幅の各凸状コア2332A,2332Bの、各サイズの記録紙109の非通紙領域と対向する部位を覆うように各磁気遮蔽体2333A,2333Bを配設したものである。本例の定着装置800においては、このような構成のインナコア1533を用いても同様の効果を得られる。   The inner core 1533 shown in FIG. 15 has the magnetic shields 2333A, 2333A, 2233A, 2333A, 2233A, 2333A, 2C, 2C, 2C, 2C, 2C, 2C, 2C, 2C, 2C, 2C, and 2C so 2333B is provided. In the fixing device 800 of this example, the same effect can be obtained even when the inner core 1533 having such a configuration is used.

ここで、各磁気遮蔽体2333A,2333Bの表面の高さは、図16に示すように、各凸状コア2332A,232Bの凸部先端の高さよりも低くなるように形成することが好ましい。この図16に示すインナコア1633は、各磁気遮蔽体2333A,2333Bに発生した熱を小径コア2331に逃がすことができ、各磁気遮蔽体2333A,2333Bに発生した熱の発熱体側への輻射を抑えることができる。   Here, as shown in FIG. 16, the height of the surface of each magnetic shield 2333A, 2333B is preferably formed to be lower than the height of the convex tip of each convex core 2332A, 232B. The inner core 1633 shown in FIG. 16 can release the heat generated in the magnetic shields 2333A and 2333B to the small-diameter core 2331, and suppresses the radiation generated in the magnetic shields 2333A and 2333B to the heating element side. Can do.

次に、本例の定着装置800で用いるさらに他の構成のインナコアについて説明する。図17は、本発明の一実施の形態に係る定着装置で用いるさらに他の構成のインナコアの概略斜視図である。   Next, an inner core having still another configuration used in the fixing device 800 of this example will be described. FIG. 17 is a schematic perspective view of an inner core having still another configuration used in the fixing device according to the embodiment of the present invention.

図17に示すように、このインナコア1733は、A4Rサイズ幅の凸状コア2332Aの両サイドに配設された磁気遮蔽体2333Aと、B4サイズ幅の凸状コア2332Bの両サイドに配設された磁気遮蔽体2333Bとに、貫通穴2333a,2333bを設けた構成を有している。   As shown in FIG. 17, the inner core 1733 is disposed on both sides of the magnetic shielding body 2333A disposed on both sides of the convex core 2332A having an A4R size width and the convex core 2332B having a B4 size width. The magnetic shield 2333B is provided with through holes 2333a and 2333b.

このように構成したインナコア1733は、磁気遮蔽体2333Aおよび磁気遮蔽体2333Bの熱容量を低減することができる。従って、このインナコア1733を用いた定着装置800においては、定着ベルト210が所定の定着温度に発熱するまでの立ち上がり(ウォームアップ)時間を短縮することができ、消費電力の更なる低減を図ることができる。なお、磁気遮蔽体2333Aと磁気遮蔽体2333Bの貫通穴については、一方にのみ設けても良い。   The inner core 1733 configured as described above can reduce the heat capacities of the magnetic shield 2333A and the magnetic shield 2333B. Therefore, in the fixing device 800 using the inner core 1733, the rise (warm-up) time until the fixing belt 210 generates heat to a predetermined fixing temperature can be shortened, and the power consumption can be further reduced. it can. Note that the through holes of the magnetic shield 2333A and the magnetic shield 2333B may be provided only in one.

次に、本例の定着装置800で用いるさらに他の構成のインナコアについて説明する。図18は、本発明の一実施の形態に係る定着装置で用いるさらに他の構成のインナコアの概略斜視図である。   Next, an inner core having still another configuration used in the fixing device 800 of this example will be described. FIG. 18 is a schematic perspective view of an inner core having still another configuration used in the fixing device according to the embodiment of the present invention.

図18に示すように、このインナコア1833は、各磁気遮蔽体2333A,2333Bのそれぞれの貫通穴2333a,2333bの部位に、磁束誘導補助コア1801A,1801Bを設けた構成を有している。   As shown in FIG. 18, this inner core 1833 has a configuration in which magnetic flux guiding auxiliary cores 1801A and 1801B are provided at the portions of the through holes 2333a and 2333b of the respective magnetic shields 2333A and 2333B.

このインナコア1833を用いた定着装置800は、図9に示すように、最大サイズ幅(ここではA3サイズ幅)の凸状コア2332Cがセンタコア234に対向する位置に臨んだ状態で、磁気遮蔽体2333Bの配設部位に向けて流れる磁束401’を、磁束誘導補助コア1801Bによりサイドコア235に向けて誘導することができる。ただし、図18での構成の場合は、磁束誘導補助コア1801Aは磁束誘導補助コアとして機能せず、次に説明する熱容量補正コアとして機能する。磁束誘導補助コア1801Aと1801Bの配置が入れ替わった場合にはじめて磁束誘導補助コア1801Aは磁束誘導補助コアとして機能する。   As shown in FIG. 9, the fixing device 800 using the inner core 1833 has a magnetic shield 2333 </ b> B with the convex core 2332 </ b> C having the maximum size width (here, A3 size width) facing the center core 234. The magnetic flux 401 ′ flowing toward the arrangement site can be guided toward the side core 235 by the magnetic flux guiding auxiliary core 1801B. However, in the case of the configuration shown in FIG. 18, the magnetic flux induction auxiliary core 1801A does not function as a magnetic flux induction auxiliary core but functions as a heat capacity correction core described below. The magnetic flux induction auxiliary core 1801A functions as a magnetic flux induction auxiliary core only when the arrangement of the magnetic flux induction auxiliary cores 1801A and 1801B is switched.

一方、各サイズ幅の凸状コアが熱容量を有するため、凸状コアによって発熱体の熱が奪われやすいが、各サイズ幅の凸状コアの長さに違いがあるため、最大サイズ幅(ここではA3サイズ幅)の凸状コア2332Cがセンタコア234に対向する位置に臨んだ状態において、所定の定着温度に対し最大サイズ幅内で発熱温度が不均一になりやすい。ところが、磁束誘導補助コア1801A、1801Bによって各凸状コアの長さによる熱容量の違いが補正され、所定の定着温度に対し最大サイズ幅内での発熱温度が均一化される。   On the other hand, since the convex cores of each size width have a heat capacity, the heat of the heating element is easily taken away by the convex cores, but the maximum size width (here In the state where the convex core 2332C of (A3 size width) faces the position facing the center core 234, the heat generation temperature tends to be uneven within the maximum size width with respect to a predetermined fixing temperature. However, the magnetic flux induction auxiliary cores 1801A and 1801B correct the difference in heat capacity depending on the length of each convex core, and the heat generation temperature within the maximum size width is made uniform with respect to a predetermined fixing temperature.

従って、このインナコア1833を用いた定着装置800においては、A4Rサイズ幅の凸状コア2332Aの両サイドに配設された磁気遮蔽体2333Aの影響による磁束の低下によって生じる定着ベルト210の両端部での温度低下を補正して、更に、各凸状コアの長さによる熱容量の違いが補正され、定着ベルト210の幅方向の発熱温度を均一化させることができる。なお、磁束誘導補助コア1801A、1801Bについては、一方のみを設けても良い。   Therefore, in the fixing device 800 using the inner core 1833, the both ends of the fixing belt 210 are caused by the decrease in magnetic flux due to the influence of the magnetic shield 2333A disposed on both sides of the convex core 2332A having an A4R size width. The temperature drop is corrected, and further, the difference in heat capacity due to the length of each convex core is corrected, and the heat generation temperature in the width direction of the fixing belt 210 can be made uniform. Only one of the magnetic flux induction auxiliary cores 1801A and 1801B may be provided.

図19(a)は、本発明の一実施の形態に係る定着装置で用いるさらに他の構成のインナコアの要部の概略平面図である。図19(b)は、図19(a)に示すインナコアを線分Y−Yで破断した断面図である。図19(b)に示すインナコア1933は、磁気遮蔽体2333Aおよび磁気遮蔽体2333Bをリッツ線で形成したものである。   FIG. 19A is a schematic plan view of a main part of an inner core having still another configuration used in the fixing device according to the embodiment of the present invention. FIG. 19B is a cross-sectional view of the inner core shown in FIG. 19A taken along line YY. An inner core 1933 shown in FIG. 19B is obtained by forming a magnetic shield 2333A and a magnetic shield 2333B with litz wires.

このように、磁気遮蔽体2333Aおよび磁気遮蔽体2333Bをリッツ線で形成したインナコア1933は、リッツ線が磁束の遮蔽効果を維持したまま、磁気遮蔽体2333Aおよび磁気遮蔽体2333Bによる発熱を抑えることができる。   As described above, the inner core 1933 in which the magnetic shield 2333A and the magnetic shield 2333B are formed of litz wire can suppress heat generation by the magnetic shield 2333A and the magnetic shield 2333B while maintaining the shielding effect of the magnetic flux. it can.

図20は、本発明の一実施の形態に係る定着装置で用いるさらに他の構成のインナコアの概略側面図である。図20に示すインナコア2033は、磁気遮蔽体2333Aおよび磁気遮蔽体2333Bを、高耐熱かつ高熱伝導の接着剤2001を使用して小径コア2331に密着するように配設したものである。   FIG. 20 is a schematic side view of an inner core having still another configuration used in the fixing device according to the embodiment of the present invention. An inner core 2033 shown in FIG. 20 is obtained by arranging a magnetic shield 2333A and a magnetic shield 2333B in close contact with a small-diameter core 2331 using an adhesive 2001 having high heat resistance and high heat conductivity.

このように、磁気遮蔽体2333Aおよび磁気遮蔽体2333Bを高耐熱かつ高熱伝導の接着剤2001を使用して小径コア2331に密着するように配設したインナコア2033は、磁気遮蔽体2333Aおよび磁気遮蔽体2333Bに発生したジュール熱を小径コア2331に伝えることができる。   As described above, the inner core 2033 in which the magnetic shield 2333A and the magnetic shield 2333B are disposed so as to be in close contact with the small-diameter core 2331 using the adhesive 2001 having high heat resistance and high heat conductivity is used. Joule heat generated in 2333B can be transmitted to the small-diameter core 2331.

従って、このインナコア2033を用いた定着装置800においては、磁気遮蔽体2333Aおよび磁気遮蔽体2333Bの発熱をより効果的に抑えることができる。   Therefore, in the fixing device 800 using the inner core 2033, the heat generation of the magnetic shield 2333A and the magnetic shield 2333B can be more effectively suppressed.

本発明に係る定着装置は、最大サイズ幅の凸状コアがセンタコアに対向する位置に臨んだ状態で磁気遮蔽体の配設部位に向けて流れる磁束を磁束誘導コアによりサイドコアに向けて誘導でき、前記凸状コアの磁気遮蔽体に対向した部位とインナコアとの磁気結合を損ねることなくインナコアを小型化(低熱容量化)を図って消費電力の低減を実現することができるので、電子写真方式あるいは静電記録方式の複写機、ファクシミリおよびプリンタ等の画像形成装置の定着装置として有用である。   The fixing device according to the present invention can guide the magnetic flux flowing toward the magnetic shielding member in a state where the convex core having the maximum size width faces the center core toward the side core by the magnetic flux guiding core, Since the inner core can be reduced in size (lower heat capacity) without reducing the magnetic coupling between the portion of the convex core facing the magnetic shield and the inner core, the power consumption can be reduced. It is useful as a fixing device for an image forming apparatus such as an electrostatic recording type copying machine, a facsimile, and a printer.

本発明の一実施の形態に係る定着装置を搭載するのに適した画像形成装置の全体構成を示す概略断面図1 is a schematic cross-sectional view showing an overall configuration of an image forming apparatus suitable for mounting a fixing device according to an embodiment of the present invention. 図1に示した画像形成装置に搭載される定着装置の基本的な構成を示す断面図Sectional drawing which shows the basic composition of the fixing device mounted in the image forming apparatus shown in FIG. 図2に示した定着装置におけるインナコアの構成を示す概略斜視図FIG. 2 is a schematic perspective view showing a configuration of an inner core in the fixing device shown in FIG. 図2に示した定着装置の、A3サイズ幅に合わせた紙幅制御加熱を行う場合の通紙領域の断面を示す概略断面図FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a cross section of a sheet passing area when performing paper width control heating in accordance with the A3 size width of the fixing device shown in FIG. 図2に示した定着装置の、B4サイズ幅に合わせた紙幅制御加熱を行う場合の通紙領域の断面を示す概略断面図FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a cross section of a sheet passing area when performing paper width control heating in accordance with the B4 size width of the fixing device shown in FIG. 図2に示した定着装置の、A4Rサイズ幅に合わせた紙幅制御加熱を行う場合の通紙領域の断面を示す概略断面図FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a cross section of a sheet passing region when performing paper width control heating in accordance with the A4R size width of the fixing device shown in FIG. 図2に示した定着装置におけるインナコアの、A3サイズ幅の凸状コアから小径コアに沿って流れる磁束の挙動について説明するための要部斜視図The main part perspective view for demonstrating the behavior of the magnetic flux which flows along a small diameter core from the convex core of A3 size width of the inner core of the fixing device shown in FIG. 本発明の一実施の形態に係る定着装置の主要部の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the principal part of the fixing device which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る定着装置における磁束の流れを説明するための概略側面図1 is a schematic side view for explaining the flow of magnetic flux in a fixing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態に係る定着装置における磁束の流れを説明するための要部斜視図1 is a perspective view of a main part for explaining a flow of magnetic flux in a fixing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態に係る定着装置におけるインナコアの具体的な構成を示す概略断面図1 is a schematic cross-sectional view showing a specific configuration of an inner core in a fixing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態に係る定着装置におけるインナコアの凸部の幅を4mmに固定して凸部先端と発熱体との離間距離を変化させた場合の離間距離と結合係数との関係を示すグラフThe relationship between the separation distance and the coupling coefficient when the width of the protrusion of the inner core in the fixing device according to the embodiment of the present invention is fixed to 4 mm and the separation distance between the tip of the protrusion and the heating element is changed is shown. Graph 本発明の一実施の形態に係る定着装置におけるインナコアの凸部先端と発熱体との離間距離を2mmに固定して凸状コアの幅を変化させた場合の凸状コアの幅と結合係数との関係を示すグラフIn the fixing device according to the embodiment of the present invention, the width of the convex core and the coupling coefficient when the distance between the convex end of the inner core and the heating element is fixed at 2 mm and the width of the convex core is changed. Graph showing the relationship (a)は、本発明の一実施の形態に係る定着装置で用いる他の構成のインナコアの平面図、(b)は、前記インナコアの正面図、(c)は、前記インナコアの右側面図、(d)は、(c)に示す前記インナコアの右側面を線分X−Xで破断した断面図(A) is a plan view of an inner core of another configuration used in the fixing device according to the embodiment of the present invention, (b) is a front view of the inner core, (c) is a right side view of the inner core, (D) is sectional drawing which fractured | ruptured the right side surface of the said inner core shown to (c) by line segment XX. 本発明の一実施の形態に係る定着装置で用いるさらに他の構成のインナコアの側面図The side view of the inner core of the further another structure used with the fixing device which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る定着装置で用いるさらに他の構成のインナコアの概略側面図FIG. 6 is a schematic side view of an inner core having still another configuration used in the fixing device according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態に係る定着装置で用いるさらに他の構成のインナコアの概略斜視図The schematic perspective view of the inner core of the further another structure used with the fixing device which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る定着装置で用いるさらに他の構成のインナコアの概略斜視図The schematic perspective view of the inner core of the further another structure used with the fixing device which concerns on one embodiment of this invention. (a)は、本発明の一実施の形態に係る定着装置で用いるさらに他の構成のインナコアの要部の概略平面図、(b)は、(a)に示すインナコアを線分Y−Yで破断した断面図(A) is a schematic top view of the principal part of the inner core of the further another structure used with the fixing device which concerns on one embodiment of this invention, (b) is the inner core shown to (a) by line segment YY. Broken cross section 本発明の一実施の形態に係る定着装置で用いるさらに他の構成のインナコアの概略側面図FIG. 6 is a schematic side view of an inner core having still another configuration used in the fixing device according to the embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 画像形成装置
101 感光ドラム
102 帯電器
103 レーザビームスキャナ
105 現像器
107 給紙装置
109 記録紙
110 レジストローラ
112 転写ローラ
113 クリーニング装置
200,800 定着装置
210 定着ベルト
220 支持ローラ
230 コイルユニット
231 励磁コイル
232 コア
233,1433,1533,1633,1733,1833,1933,2033 インナコア
234 センタコア
235 サイドコア
236 アーチコア
240 定着ローラ
250 加圧ローラ
260 温度センサ
401,401’,501,601 磁束
801 磁束誘導コア
1801A,1801B 磁束誘導補助コア
2001 接着剤
2331 小径コア
2332A,2332B,2332C 凸状コア
2332b,2332c 頂部
2333A,2333B 磁気遮蔽体
2333a,2333b 貫通穴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Image forming apparatus 101 Photosensitive drum 102 Charging device 103 Laser beam scanner 105 Developing device 107 Paper feeding device 109 Recording paper 110 Registration roller 112 Transfer roller 113 Cleaning device 200,800 Fixing device 210 Fixing belt 220 Support roller 230 Coil unit 231 Excitation coil 232 Core 233, 1433, 1533, 1633, 1733, 1833, 1933, 2033 Inner core 234 Center core 235 Side core 236 Arch core 240 Fixing roller 250 Pressure roller 260 Temperature sensor 401, 401 ', 501, 601 Magnetic flux 801 Magnetic flux induction core 1801A, 1801B Magnetic flux induction auxiliary core 2001 Adhesive 2331 Small diameter core 2332A, 2332B, 2332C Convex core 2332b, 2 32c top 2333A, 2333B magnetic shield 2333a, 2333b through hole

Claims (9)

導電層を有する回転自在な筒状の発熱体と、
前記発熱体の内部に回転自在に配設されたインナコアと、
前記発熱体の外周の一部を覆うように配設された前記導電層を誘導加熱する励磁コイルと、
前記励磁コイルの巻回中心部に配置されたセンタコアと、
前記励磁コイルのサイド部に配置されたサイドコアと、
前記インナコアに設けられ記録媒体の通紙サイズに対応したサイズ幅を有し前記インナコアの回転により前記センタコアに対向する位置に選択的に臨む複数の凸状コアと、
前記複数の凸状コアのうちの少なくとも最大サイズ幅の凸状コアよりも小さいサイズ幅の凸状コアのサイド部に配設されて前記発熱体の非通紙領域に流れる磁束を遮断する磁気遮蔽体と、
前記インナコアに設けられ前記最大サイズ幅の凸状コアが前記センタコアに対向する位置に臨んだ状態で前記磁気遮蔽体の配設部位に向けて流れる磁束を前記サイドコアに向けて誘導する磁束誘導コアと、を具備することを特徴とする定着装置。
A rotatable cylindrical heating element having a conductive layer;
An inner core rotatably disposed inside the heating element;
An exciting coil for inductively heating the conductive layer disposed so as to cover a part of the outer periphery of the heating element;
A center core disposed at the winding center of the exciting coil;
A side core disposed on a side portion of the exciting coil;
A plurality of convex cores provided in the inner core and having a size width corresponding to a sheet passing size of a recording medium and selectively facing a position facing the center core by rotation of the inner core;
A magnetic shield that is disposed on a side portion of the convex core having a smaller size width than the convex core having the maximum size width among the plurality of convex cores and blocks magnetic flux flowing in the non-sheet passing region of the heating element. Body,
A magnetic flux induction core that is provided on the inner core and that induces a magnetic flux that flows toward the arrangement portion of the magnetic shield in a state where the convex core having the maximum size width faces a position facing the center core, toward the side core; And a fixing device.
前記磁気遮蔽体の表面の高さを、前記凸状コアの頂部の高さよりも低く形成した請求項1記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein a height of a surface of the magnetic shield is formed to be lower than a height of a top portion of the convex core. 前記各凸状コアの、前記発熱体の最大幅の非通紙領域に対向する部位の頂部の高さを、他の部位の頂部の高さよりも高く形成した請求項1または請求項2記載の定着装置。   The height of the top part of each convex core which is opposed to the maximum width non-sheet passing region of the heating element is formed higher than the height of the top part of the other part. Fixing device. 前記磁気遮蔽体に貫通穴を設けた請求項1から請求項3のいずれかに記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein a through hole is provided in the magnetic shield. 前記インナコアの前記磁気遮蔽体の貫通穴の部位に、前記最大サイズ幅の凸状コアが前記センタコアに対向する位置に臨んだ状態で前記磁気遮蔽体の配設部位に向けて流れる磁束を前記サイドコアに向けて誘導する磁束誘導補助コアを設けた請求項4記載の定着装置。   Magnetic flux that flows toward the magnetic shield placement site in a state where the convex core of the maximum size width faces the center core at a location of the through hole of the magnetic shield of the inner core. The fixing device according to claim 4, further comprising a magnetic flux guiding auxiliary core that guides toward the head. 前記磁気遮蔽体をリッツ線で形成した請求項1から請求項5のいずれかに記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the magnetic shield is formed of a litz wire. 前記磁気遮蔽体を高耐熱および高熱伝導の接着剤を用いて前記インナコアに接着した請求項1から請求項6のいずれかに記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the magnetic shield is bonded to the inner core using an adhesive having high heat resistance and high heat conductivity. 前記凸状コアの頂部と前記発熱体との離間距離が、0.5〜3mmの範囲である請求項1から請求項7のいずれかに記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein a distance between the top of the convex core and the heating element is in a range of 0.5 to 3 mm. 記録媒体上に形成された未定着画像を定着する定着手段を備えた画像形成装置であって、
前記定着手段として、請求項1から請求項8のいずれかに記載の定着装置を用いる画像形成装置。
An image forming apparatus including a fixing unit that fixes an unfixed image formed on a recording medium,
An image forming apparatus using the fixing device according to claim 1 as the fixing unit.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010003673A (en) * 2008-05-23 2010-01-07 Fuji Xerox Co Ltd Heating device, fixing device and image forming device
JP2010256630A (en) * 2009-04-24 2010-11-11 Kyocera Mita Corp Fixing device and image forming apparatus including same
JP2013244163A (en) * 2012-05-25 2013-12-09 Mitsubishi Electric Corp Cooker
US8977177B2 (en) 2011-03-09 2015-03-10 Ricoh Company, Ltd. Fixing device employing electromagnetic induction heating system capable of effectively using magnetic flux and image forming apparatus with fixing device

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