JP2008216390A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device that has a self-temperature control function for preventing excessive rise of the temperature of a paper non-passage part when small size sheets are consecutively passed. <P>SOLUTION: The fixing device has an excitation coil disposed in a fixing member and induction heats a heat generating member by electromagnetic induction. In the fixing device, the heat generating member is a magnetic member, and an excessive rise of temperature preventing member is disposed at a position opposite the excitation coil via the fixing member. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、加熱装置に関し、特に、画像形成装置、特に電子写真方式の複写機、プリンター、ファクシミリ等で用いられるトナーの定着装置に関する。   The present invention relates to a heating apparatus, and more particularly to an image forming apparatus, and more particularly, to a toner fixing apparatus used in an electrophotographic copying machine, a printer, a facsimile, and the like.

誘導加熱方式:複写機、プリンター、FAX等は、普通紙やOHP等の記録媒体上に画像を形成する工程を有する。様々な画像記録方式が実現されているが、そのなかでも高速性、画像品質、コストなどから上記の機器に広く採用されているのが電子写真方式である。   Induction heating method: A copying machine, a printer, a FAX, and the like have a process of forming an image on a recording medium such as plain paper or OHP. Various image recording methods have been realized. Among them, the electrophotographic method is widely adopted in the above-mentioned devices because of high speed, image quality, cost, and the like.

電子写真方式では、紙やOHP等の記録媒体上に未定着トナー像を形成し、熱と圧力で固定する定着工程がある。定着方式としては、高速性、安全性等の面からヒートローラ方式が現在最も多く採用されている。   In the electrophotographic system, there is a fixing process in which an unfixed toner image is formed on a recording medium such as paper or OHP and fixed with heat and pressure. As the fixing method, the heat roller method is currently most frequently used from the viewpoint of high speed and safety.

ヒートローラ方式とは、ハロゲンヒータなどの発熱部材により加熱される定着ローラと、これに対向配置される加圧ローラを圧接してニップ領域と呼ばれる相互圧接部を形成し、両ローラ間にシートを通過させて加熱する方式である。   In the heat roller method, a fixing roller heated by a heat generating member such as a halogen heater and a pressure roller disposed opposite to the fixing roller are pressed to form a mutual pressure contact portion called a nip region, and a sheet is placed between both rollers. It is a method of passing and heating.

ヒートローラ方式は、定着ローラの小熱容量化(薄肉化)に限界があることと、ハロゲンヒータ自体の立ち上がりの遅さから立上時間が遅いという課題がある。   The heat roller method has a problem that there is a limit to reducing the heat capacity (thinning) of the fixing roller and the start-up time is slow due to the slow start-up of the halogen heater itself.

そのため近年では加熱手段に誘導加熱方式を利用した定着方式が検討されている。これは導電層を有する発熱部材に磁界発生手段によって発生させた交番磁界により渦電流を発生させて誘導加熱を行うものである。この方式は加熱の立ち上がりがハロゲンヒータに比べて速く,加熱対象を直接加熱することができるため、ヒートローラ方式と比較して短時間の立上が可能である。   Therefore, in recent years, a fixing method using an induction heating method as a heating means has been studied. In this method, induction heating is performed by generating an eddy current by an alternating magnetic field generated by a magnetic field generating means on a heat generating member having a conductive layer. In this method, the rise of heating is faster than that of the halogen heater, and the object to be heated can be directly heated. Therefore, it is possible to start up in a short time compared to the heat roller method.

誘導加熱方式の課題(端部昇温):一方、誘導加熱の課題として、発熱部材の長手方向の温度分布を制御することが難しいという課題がある。   Problem of induction heating method (end temperature increase): On the other hand, as a problem of induction heating, there is a problem that it is difficult to control the temperature distribution in the longitudinal direction of the heat generating member.

定着装置は、小サイズの記録媒体を連続的に定着した場合や、紙詰まり等により装置が突発的に駆動停止した場合に、定着部材の一部又は全部が過昇温する問題が生じることがあった。   The fixing device may cause a problem that part or all of the fixing member overheats when a small-sized recording medium is continuously fixed or when the device suddenly stops driving due to a paper jam or the like. there were.

詳しくは、次の通りである。一般的な画像形成装置は、幅方向のサイズが異なる数種類の記録媒体に対して、画像形成ができるように構成されている。ここで、幅方向サイズの異なる記録媒体とは、JIS寸法のA列やB列における種々の定形サイズの記録媒体の他に、不定形サイズの記録媒体も含まれる。また、同一サイズ(例えば、A4サイズである。)の記録媒体であっても、長手方向を搬送方向にした場合と、短手方向(長手方向に直交する方向である。)を搬送方向にした場合とでは、幅方向サイズの異なる記録媒体を扱っていることになる。   Details are as follows. A general image forming apparatus is configured to form an image on several types of recording media having different sizes in the width direction. Here, the recording media having different sizes in the width direction include recording media of irregular sizes in addition to recording media of various regular sizes in the A and B rows of JIS dimensions. Even in the case of recording media of the same size (for example, A4 size), the transport direction is the short direction (the direction perpendicular to the longitudinal direction) when the longitudinal direction is the transport direction. In some cases, recording media having different sizes in the width direction are handled.

このような幅方向サイズの異なる記録媒体を定着装置で定着する場合には、記録媒体の幅方向サイズに応じて、定着部材の幅方向の熱分布が変動して、温度ムラが生じてしまう場合があった。例えば、幅方向サイズの小さな記録媒体を通紙して定着する場合には、その記録媒体の幅方向サイズに対応する定着部材の位置(通紙領域である。)では熱が多く奪われて、その他の位置(非通紙領域である。)に比べて定着温度が低くなる。このような現象は、幅方向サイズの小さな記録媒体を連続的に通紙するような場合に、特に顕著になる。   When fixing such a recording medium having a different size in the width direction with the fixing device, the heat distribution in the width direction of the fixing member varies depending on the size in the width direction of the recording medium, resulting in temperature unevenness. was there. For example, when fixing by passing a recording medium having a small width direction size, a large amount of heat is taken away at the position of the fixing member corresponding to the width direction size of the recording medium (the sheet passing area). The fixing temperature is lower than at other positions (non-sheet passing area). Such a phenomenon becomes particularly prominent when a recording medium having a small size in the width direction is continuously fed.

したがって、定着部材の幅方向中央部の定着温度を基準として定着部材の幅方向全域の定着温度を制御しようとすると、定着部材の幅方向中央部の定着温度は所望の温度に制御できるものの、幅方向両端部の定着温度が上昇(過昇温)してしまうことになる。このように、定着部材の幅方向両端部の定着温度が上昇した状態で、幅方向サイズの大きな記録媒体を定着すると、温度上昇位置に対応した記録媒体上にホットオフセットが発生してしまう。さらに、幅方向両端部の定着温度が定着部材の耐熱温度を超えた場合には、定着部材に熱的破損が生じることも考えられる。   Therefore, when trying to control the fixing temperature in the entire width direction of the fixing member with reference to the fixing temperature in the center portion in the width direction of the fixing member, the fixing temperature in the center portion in the width direction of the fixing member can be controlled to a desired temperature. The fixing temperature at both ends in the direction will rise (overheated). In this way, when a recording medium having a large width direction is fixed in a state where the fixing temperature at both ends in the width direction of the fixing member is increased, a hot offset occurs on the recording medium corresponding to the temperature increase position. Furthermore, when the fixing temperature at both ends in the width direction exceeds the heat resistance temperature of the fixing member, it may be considered that the fixing member is thermally damaged.

これに対して、定着部材の幅方向両端部の定着温度を基準として定着部材の幅方向全域の定着温度を制御しようとすると、定着部材の幅方向両端部の定着温度は所望の温度に制御できるものの、幅方向中央部の定着温度が下降してしまうことになる。このように、定着部材の幅方向中央部の定着温度が下降した状態で記録媒体を定着すると、温度下降位置に対応した記録媒体上にコールドオフセットが発生してしまう。   On the other hand, if it is attempted to control the fixing temperature in the entire width direction of the fixing member with reference to the fixing temperature at both ends in the width direction of the fixing member, the fixing temperature at both ends in the width direction of the fixing member can be controlled to a desired temperature. However, the fixing temperature at the center in the width direction is lowered. As described above, when the recording medium is fixed in a state where the fixing temperature at the center portion in the width direction of the fixing member is lowered, a cold offset occurs on the recording medium corresponding to the temperature lowered position.

この課題に対して加熱源をハロゲンヒータとしている従来の定着装置では、配光分布を中央部と端部に分けた2本のヒータを制御することにより、定着部材の温度制御を行ってきたが、コイルから発生する磁束により対象を加熱する誘導加熱ではこのような制御は非常に困難である。ハロゲンヒータのように中央部を加熱するコイルと端部を加熱するコイルを2つ配置する方法もあるがコストUPやコイル同士の干渉等多くの問題がある。   To solve this problem, a conventional fixing device using a halogen heater as a heating source has controlled the temperature of the fixing member by controlling two heaters having a light distribution divided into a central portion and an end portion. Such control is very difficult in the induction heating in which the object is heated by the magnetic flux generated from the coil. There is a method of arranging two coils for heating the central part and two coils for heating the end part like a halogen heater, but there are many problems such as cost UP and interference between coils.

整磁合金を利用した自己温度制御型IH定着:そこで特許文献1などのように発熱層にキュリー点を定着設定温度近傍に調整した磁性材料を使用した自己温度制御型誘導加熱定着方式が提案されている。   Self-temperature control type IH fixing using a magnetic shunt alloy: Therefore, a self-temperature control type induction heating fixing method using a magnetic material in which the Curie point is adjusted near the fixing set temperature is proposed in Patent Document 1, etc. ing.

これらの技術は、発熱層に適当なキュリー点を有する磁性体(整磁合金)を使用する技術である。   These techniques use a magnetic body (magnetism control alloy) having an appropriate Curie point for the heat generating layer.

そして、発熱層の温度がキュリー点以下の時は、発熱層が磁性体であるため磁束が発熱層に集中して、高い加熱効率であるのに対し、発熱層の温度がキュリー点以上の時は、発熱層が非磁性となり磁束が発散して、加熱効率が低下して、発熱層の発熱量が低下する技術である。   When the temperature of the heat generating layer is lower than the Curie point, the heat generating layer is a magnetic material, so that the magnetic flux concentrates on the heat generating layer and has high heating efficiency, whereas the temperature of the heat generating layer is higher than the Curie point. Is a technique in which the heat generation layer becomes non-magnetic, magnetic flux is diverged, the heating efficiency is lowered, and the heat generation amount of the heat generation layer is reduced.

上記従来技術は発熱層の温度がキュリー点以上になると発熱層が非磁性になり発熱が低下する発明であり、IH定着装置の課題である端部昇温防止に非常に有用な発明である。
特開2006−208909号公報
The above prior art is an invention in which when the temperature of the heat generating layer becomes equal to or higher than the Curie point, the heat generating layer becomes non-magnetic and heat generation is reduced, and it is a very useful invention for preventing temperature rise at the end, which is a problem of the IH fixing device.
JP 2006-208909 A

しかしながら、整磁合金がキュリー点温度を越えることで、発熱量は低下するが、その低下量は小さく過昇温を確実に防止するには充分ではない。   However, when the magnetic shunt alloy exceeds the Curie point temperature, the amount of heat generation decreases, but the amount of decrease is small and is not sufficient to reliably prevent overheating.

また、整磁合金がキュリー点温度を超える事で、整磁合金が非磁性になり、コイルからの発生磁束がローラ外に大量に放射されるため、定着装置外に漏れる磁束が増加する。   Further, when the magnetic shunt alloy exceeds the Curie point temperature, the magnetic shunt alloy becomes non-magnetic, and a large amount of magnetic flux generated from the coil is radiated outside the roller, so that the magnetic flux leaking outside the fixing device increases.

そこで、本発明では、上記のような問題を鑑み、トナー像を記録媒体に定着する定着装置であって、回転体よりなる、記録媒体を挟持搬送して未定着像を記録材に溶融定着させる定着部材を有し、該定着部材が、導電性を有する発熱部材を有し、定着部材内部に配置され、電磁誘導により前記発熱部材を誘導加熱する励磁コイルを有する定着装置において、該定着部材を介して、励磁コイルと対向する位置に過昇温防止部材を有する事により、小サイズ紙を連続通紙した際に非通紙部が過昇温しない自己温度制御機能を有した定着装置を提供する事を目的としている。   In view of the above-described problems, the present invention is a fixing device that fixes a toner image to a recording medium. The fixing device is composed of a rotating body and sandwiches and conveys the recording medium to melt and fix the unfixed image on the recording material. In a fixing device having a fixing member, the fixing member having a heat generating member having conductivity, and disposed inside the fixing member, and having an exciting coil for induction heating the heat generating member by electromagnetic induction. Provides a fixing device with a self-temperature control function that prevents non-sheet-passing parts from over-heating when small-size paper is continuously fed by having an over-temperature prevention member at a position facing the exciting coil. The purpose is to do.

請求項1記載の発明は、定着部材内部に配置され、電磁誘導により発熱部材を誘導加熱する励磁コイルを有する定着装置において、発熱部材が磁性部材であり、該定着部材を介して、励磁コイルと対向する位置に過昇温防止部材を有する事を特徴とする定着装置である。   According to the first aspect of the present invention, in the fixing device having an excitation coil that is disposed inside the fixing member and induction-heats the heating member by electromagnetic induction, the heating member is a magnetic member, and the excitation coil is connected to the excitation coil via the fixing member. In the fixing device, an excessive temperature rise prevention member is provided at an opposing position.

請求項2記載の発明は、請求項1に記載の定着装置において、発熱部材は、その厚さが、励磁コイルに印加される交番電流の周波数に対応し、発熱部材の温度がキュリー点以下の時の、浸透深さよりも厚くなるように形成されたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the fixing device according to the first aspect, the thickness of the heat generating member corresponds to the frequency of the alternating current applied to the exciting coil, and the temperature of the heat generating member is equal to or lower than the Curie point. It is characterized by being formed so as to be thicker than the penetration depth.

請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載の定着装置において、過昇温防止部材は、その厚さが、励磁コイルに印加される交番電流の周波数に対応した浸透深さよりも厚くなるように形成されたことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the fixing device according to the first or second aspect, the overheat prevention member is thicker than the penetration depth corresponding to the frequency of the alternating current applied to the exciting coil. It was formed as follows.

請求項4記載の発明は、請求項1に記載の定着装置において、過昇温防止部材が整磁合金からなる第一の過昇温防止部材と、非磁性かつ、第一の過昇温防止部材よりも体積抵抗率が低い第二の過昇温防止部材からなり、各部材が、定着部材の内側からコイル、発熱部材、第一の過昇温防止部材、第二の過昇温防止部材の順番に配置される事を特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to the first aspect, wherein the overheating prevention member is made of a magnetic shunt alloy and is nonmagnetic and first overheating prevention. It consists of a second overheating prevention member having a volume resistivity lower than that of the members, and each member is a coil, a heating member, a first overheating prevention member, and a second overheating prevention member from the inside of the fixing member. It is arranged in the order of.

請求項5記載の発明は、請求項4に記載の定着装置において、第一の過昇温防止部材は、その厚さが、励磁コイルに印加される交番電流の周波数に対応し、第一の過昇温防止部材の温度がキュリー点以下の時の、浸透深さよりも厚くなるように形成されたことを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the fixing device according to the fourth aspect, the thickness of the first overheating prevention member corresponds to the frequency of the alternating current applied to the exciting coil. It is characterized by being formed so as to be thicker than the penetration depth when the temperature of the excessive temperature rise prevention member is equal to or lower than the Curie point.

請求項6記載の発明は、請求項4又は5に記載の定着装置において、第二の過昇温防止部材は、その厚さが、励磁コイルに印加される交番電流の周波数に対応した浸透深さよりも厚くなるように形成されたことを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the fixing device according to the fourth or fifth aspect, the second overheat prevention member has a penetration depth corresponding to the frequency of the alternating current applied to the exciting coil. It is formed to be thicker than the thickness.

請求項7記載の発明は、請求項1から6のいずれか1項に記載の定着装置において、定着部材を収容する筐体を有する定着装置であり、該筐体の一部が過昇温防止部材により形成されることを特徴とする。   A seventh aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the fixing device has a casing that accommodates a fixing member, and a part of the casing is prevented from overheating. It is formed by a member.

請求項8記載の発明は、請求項1から6のいずれか1項に記載の定着装置において、定着部材に圧接配置される回転体からなる加圧部材を有し、定着部材と加圧部材の間に形成される定着ニップ領域に記録材が挿通する定着装置であり、定着部材と加圧部材との定着ニップ領域の範囲内で加圧部材の背面より該加圧部材を定着部材に押圧する押圧手段を備え、押圧手段が、過昇温防止部材により形成されることを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the first to sixth aspects of the present invention, the fixing device includes a pressure member made of a rotating body disposed in pressure contact with the fixing member. A fixing device in which a recording material is inserted into a fixing nip region formed therebetween, and the pressure member is pressed against the fixing member from the back surface of the pressure member within the range of the fixing nip region between the fixing member and the pressure member. A pressing means is provided, and the pressing means is formed by an excessive temperature rise prevention member.

請求項9記載の発明は、請求項1から8のいずれか1項に記載の定着装置を有する事を特徴とする画像形成装置である。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising the fixing device according to any one of the first to eighth aspects.

本発明によれば、小サイズ紙を連続通紙した際に非通紙部が過昇温しない自己温度制御機能を有した定着装置を提供する事ができる。   According to the present invention, it is possible to provide a fixing device having a self-temperature control function in which a non-sheet passing portion does not overheat when a small size sheet is continuously passed.

画像形成装置構成例:図22に、本発明が好適に適用できる画像形成装置の断面図を示す。この画像形成装置は、その全体が上部と下部とから構成されている。   Image Forming Apparatus Configuration Example: FIG. 22 shows a cross-sectional view of an image forming apparatus to which the present invention can be suitably applied. The entire image forming apparatus is composed of an upper part and a lower part.

前記上部は、その上方に図示しない自動原稿搬送装置と、その下方に詳細を図示しない光学要素からなる光学ユニットを有し、さらにその下方に位置する作像系の各ユニットを有しており、前記下部は、複数のサイズの記録部材Pがそれぞれ載置された複数の給紙トレイが収納された給紙ユニットを有している。   The upper part has an automatic document feeder (not shown) above it, an optical unit made up of optical elements not shown in detail below, and further each unit of the image forming system located below it, The lower part has a paper feed unit that houses a plurality of paper feed trays on which recording members P of a plurality of sizes are respectively placed.

符号41は回転体からなる像担持体の一例であってドラム形状の感光体を示している。この感光体41のまわりには、矢印で示す向きの回転方向順に、帯電ローラからなる帯電装置42、露光手段の一部を構成するミラー43、現像ローラ44Aを備えた現像手段44、記録部材Pとしての転写紙に現像画像を転写する転写装置48、感光体41の周面に摺接するブレード46Aを具備したクリーニング手段46などが配置されている。感光体41上には帯電装置42と現像ローラ44Aとの間にはミラー43を介して露光光LBが走査されるようになっている。この露光光LBの照射位置を露光部150と呼ぶ。   Reference numeral 41 is an example of an image carrier made of a rotating body, and shows a drum-shaped photoconductor. Around the photosensitive member 41, a charging device 42 including a charging roller, a mirror 43 constituting a part of an exposure unit, a developing unit 44 including a developing roller 44A, and a recording member P are arranged in the rotation direction indicated by an arrow. A transfer device 48 for transferring the developed image to the transfer paper as a transfer member, a cleaning means 46 provided with a blade 46A slidably contacting the peripheral surface of the photoreceptor 41, and the like are disposed. The exposure light LB is scanned on the photosensitive member 41 via the mirror 43 between the charging device 42 and the developing roller 44A. The irradiation position of the exposure light LB is called an exposure unit 150.

転写装置48は感光体41の下面と対向している。この対向している部位が転写部47であり、この転写部47には転写装置48が設けられている。   The transfer device 48 faces the lower surface of the photoconductor 41. The facing portion is a transfer portion 47, and a transfer device 48 is provided in the transfer portion 47.

該転写部47のさらに記録部材Pの搬送経路の上流側の位置には一対のレジストローラ49が設けられている。このレジストローラ49に向けて、搬送ガイドに案内されて給紙トレイ40に収納された記録部材P が給紙コロ110から送り出されるようになっている。転写部47のさらに記録部材Pの搬送経路の下流の位置には、定着装置20が配置されている。定着装置20の記録部材Pの搬送経路の下流には自動両面装置39が配置されている。   A pair of registration rollers 49 are provided at a position further upstream of the transfer portion 47 in the conveyance path of the recording member P. A recording member P 2 guided by a conveyance guide and stored in the paper feed tray 40 is sent out from the paper feed roller 110 toward the registration roller 49. The fixing device 20 is disposed at a position further downstream of the transfer portion 47 in the conveyance path of the recording member P. An automatic duplex device 39 is disposed downstream of the conveyance path of the recording member P of the fixing device 20.

この画像形成装置において、画像形成は次のようにして行われる。感光体41が回転を始め、この回転中に感光体41が暗中において帯電装置42により均一に帯電され、露光光LBが露光部150に照射、走査されて作成すべき画像に対応した潜像が形成される。この潜像は感光体41の回転により現像装置44 に移動してきて、ここでトナーにより可視像化されてトナー像が形成される。   In this image forming apparatus, image formation is performed as follows. The photosensitive member 41 starts to rotate, and during this rotation, the photosensitive member 41 is uniformly charged by the charging device 42 in the dark, and the exposure light LB is irradiated to the exposure unit 150 and scanned to form a latent image corresponding to the image to be created. It is formed. This latent image is moved to the developing device 44 by the rotation of the photosensitive member 41, where it is visualized with toner to form a toner image.

一方、給紙コロ110により給紙トレイ上の記録部材Pの送給が開始され、破線で示す搬送経路を経て一対のレジストローラ49の位置で一旦停止し、感光体41上のトナー像と転写部47で合致するように送り出しのタイミングを待つ。かかる好適なタイミングが到来するとレジストローラ49に停止していた記録部材Pはレジストローラ49から送り出され、転写部47に向けて搬送される。   On the other hand, feeding of the recording member P on the paper feed tray is started by the paper feed roller 110, temporarily stops at the position of the pair of registration rollers 49 through the transport path indicated by the broken line, and the toner image on the photoconductor 41 and the transfer are transferred. The timing of delivery is waited so as to match at the unit 47. When such a suitable timing arrives, the recording member P stopped on the registration roller 49 is sent out from the registration roller 49 and conveyed toward the transfer unit 47.

感光体41上のトナー像と記録部材Pとは、転写部47で合致し、転写部材48による電界により、トナー像は記録部材P上に転写される。   The toner image on the photoconductor 41 and the recording member P coincide with each other at the transfer portion 47, and the toner image is transferred onto the recording member P by the electric field generated by the transfer member 48.

こうして感光体41まわりの画像形成部でトナー像を担持した記録部材Pは定着装置20に向けて送り出される。記録部材P 上のトナー像は定着装置20 を通過する間に当該記録部材Pに定着されて排紙部に排紙される。   In this way, the recording member P carrying the toner image in the image forming portion around the photoconductor 41 is sent out toward the fixing device 20. The toner image on the recording member P 1 is fixed to the recording member P while passing through the fixing device 20 and discharged to the paper discharge unit.

また、画像形成装置1は記録部材Pの両面に画像形成をすることができる。図示しない分岐爪により自動両面装置39へ排紙された記録部材Pは自動両面装置39でスイッチバック反転され、レジストローラ49の手前の搬送経路に搬送される。   The image forming apparatus 1 can form an image on both sides of the recording member P. The recording member P discharged to the automatic double-side device 39 by a branching claw (not shown) is switched back by the automatic double-side device 39 and is conveyed to the conveyance path before the registration roller 49.

一方、転写部47で転写されずに感光体41上に残った残留トナーは感光体41の回転と共にクリーニング装置46に至り、該クリーニング装置46を通過する間に清掃されて次の画像形成に備えられる。   On the other hand, the residual toner remaining on the photosensitive member 41 without being transferred by the transfer unit 47 reaches the cleaning device 46 along with the rotation of the photosensitive member 41 and is cleaned while passing through the cleaning device 46 to prepare for the next image formation. It is done.

実施例1(請求項1、2):実施例を図を用いて説明する。   Embodiment 1 (Claims 1 and 2): An embodiment will be described with reference to the drawings.

図1は本実施例における定着装置20の断面図である。定着装置20は、定着部材である定着ローラ2、定着ローラ2とニップ領域を形成する加圧ローラ4、磁界発生手段である励磁コイル3、励磁コイル3を巻きつけるボビン301、コイルの鉄芯となるフェライトコア5、過昇温防止部材6により構成されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a fixing device 20 in this embodiment. The fixing device 20 includes a fixing roller 2 as a fixing member, a pressure roller 4 that forms a nip region with the fixing roller 2, an excitation coil 3 as a magnetic field generating means, a bobbin 301 around which the excitation coil 3 is wound, an iron core of the coil, The ferrite core 5 and the excessive temperature rise prevention member 6 are configured.

定着ローラ2は外径40mmであり、励磁コイル3より発生した磁界が定着ローラ2を誘導加熱する。   The fixing roller 2 has an outer diameter of 40 mm, and a magnetic field generated from the exciting coil 3 induction heats the fixing roller 2.

定着ローラ2は不図示の駆動部によって図1の時計方向に回転駆動される。   The fixing roller 2 is rotationally driven in a clockwise direction in FIG. 1 by a driving unit (not shown).

記録部材Pは定着ローラ2と加圧ローラ4が構成するニップ領域を通過することにより、定着ローラ2から熱を与えられ加熱される。   The recording member P is heated by being supplied with heat from the fixing roller 2 by passing through a nip region formed by the fixing roller 2 and the pressure roller 4.

(コイル形状)励磁コイル3は、表面が絶縁された外径0.15mmの銅製の線材を90本束ねた線束を、定着ローラ2の内部に配置されたボビン301に周回する事で形成する。線材を回転軸方向に延伸し周回させる。   (Coil shape) The exciting coil 3 is formed by circling a wire bundle, which is a bundle of 90 copper wires having an outer diameter of 0.15 mm whose surface is insulated, around a bobbin 301 disposed inside the fixing roller 2. The wire is drawn in the direction of the rotation axis and circulated.

フェライトコア5は前記定着ローラ2の周面に対向する位置かつコイルの背後に配置されている第一のコア5Aと前記コイルを介さない前記定着ローラ2の周面に対向し、前記第一のコア5Aよりも前記定着ローラ2に近接する位置に配置される第二のコア5Bにより構成されており、励磁コイル3より発生した磁束を、定着ローラ2の発熱させたい箇所に集中させる構成となっている。   The ferrite core 5 faces the circumferential surface of the fixing roller 2 at a position facing the circumferential surface of the fixing roller 2 and behind the coil, and the circumferential surface of the fixing roller 2 not through the coil. The second core 5B is disposed at a position closer to the fixing roller 2 than the core 5A, and the magnetic flux generated from the exciting coil 3 is concentrated on the portion of the fixing roller 2 where heat is desired to be generated. ing.

(本実施例では定着ローラのニップ領域手前の部分)第一のコア及び第二のコアの材質は強磁性体かつ電気抵抗率の高いものが望ましい。フェライトの他にはパーマロイ等の材料が挙げられる。   (In this embodiment, the portion in front of the nip region of the fixing roller) The first core and the second core are preferably made of a ferromagnetic material having a high electrical resistivity. In addition to ferrite, materials such as permalloy are listed.

(定着ローラ構成)定着ローラ2は、図2に示すように、定着ローラ外周からローラ中心方向に向かって、離型層23、弾性層22、発熱層21の順に構成されている。   (Configuration of Fixing Roller) As shown in FIG. 2, the fixing roller 2 includes a release layer 23, an elastic layer 22, and a heat generating layer 21 in this order from the outer periphery of the fixing roller toward the center of the roller.

(発熱層)発熱層21は、磁性導電性材料により構成されている。ここで、発熱層21の材料として、キュリー点が定着可能温度以上であって300度以下となる整磁合金を用いている。具体的には、ニッケル、鉄、クロムの合金であって、各材料の添加量と加工条件とを調整することで所望のキュリー点を得ることができる。このように、キュリー点が定着ローラ2の定着温度近傍となる磁性導電性材料にて発熱層21を形成することで、定着ローラ2は電磁誘導によって過昇温されることなく加熱されることになる。   (Heat generation layer) The heat generation layer 21 is made of a magnetic conductive material. Here, as the material of the heat generating layer 21, a magnetic shunt alloy having a Curie point higher than the fixable temperature and lower than 300 degrees is used. Specifically, it is an alloy of nickel, iron, and chromium, and a desired Curie point can be obtained by adjusting the amount of each material added and the processing conditions. Thus, by forming the heat generating layer 21 with a magnetic conductive material having a Curie point near the fixing temperature of the fixing roller 2, the fixing roller 2 is heated without being excessively heated by electromagnetic induction. Become.

本実施の形態1では、発熱層21には過昇温を確実に防止するためキュリー点が180度である整磁合金を使用した。   In the first embodiment, a magnetic shunt alloy having a Curie point of 180 degrees is used for the heat generating layer 21 in order to reliably prevent overheating.

このように、キュリー点が定着温度近傍となる磁性導電性材料にて発熱層21を形成することで、定着ローラ2は電磁誘導によって過昇温されることなく加熱されることになる。   Thus, by forming the heat generating layer 21 with a magnetic conductive material having a Curie point near the fixing temperature, the fixing roller 2 is heated without being excessively heated by electromagnetic induction.

発熱層21の肉厚は100μmと薄くして、熱容量を小さくする構成とした。本構成では、発熱層21の厚さは、印加する交流電流の周波数における、発熱層21の温度がキュリー点以下の時の電流の浸透深さ以上の厚みであることが望ましい。これにより電磁誘導によって過昇温が発生する事が防止できる。   The thickness of the heat generating layer 21 was as thin as 100 μm to reduce the heat capacity. In this configuration, the thickness of the heat generating layer 21 is desirably equal to or greater than the current penetration depth when the temperature of the heat generating layer 21 is equal to or lower than the Curie point at the frequency of the alternating current applied. Thereby, it is possible to prevent an excessive temperature increase from being caused by electromagnetic induction.

(浸透深さの説明)交番電流によってできる交番磁束が金属に誘導する渦電流は、金属の表面に近いほど大きく、内部になるにつれて指数関数的に小さくなる。金属が磁性体である時、誘導される渦電流はさらに金属表面に集中する。   (Explanation of Penetration Depth) The eddy current induced in the metal by the alternating magnetic flux generated by the alternating current increases as it approaches the metal surface, and decreases exponentially as it enters the interior. When the metal is a magnetic material, the induced eddy current is further concentrated on the metal surface.

渦電流が表面における電流密度の0.368倍に減少した点での表面からの深さを電流の浸透深さδと呼び式1で表される、金属表面から浸透深さより内部に流れる渦電流は表面と比較して非常に小さく誘導加熱にほとんど影響を与えない。   The depth from the surface at the point where the eddy current is reduced to 0.368 times the current density at the surface is called the current penetration depth δ, and is expressed by Equation 1, and the eddy current flows from the metal surface to the inside from the penetration depth. Is very small compared to the surface and has little effect on induction heating.

金属の厚さが浸透深さ以上であれば、金属表面から進入した磁束は金属層中でエネルギーを消失し、金属板をほとんど透過することができなくなる。   If the thickness of the metal is greater than or equal to the penetration depth, the magnetic flux that has entered from the metal surface loses energy in the metal layer, and hardly penetrates the metal plate.

(式1)ρ:金属の体積抵抗率(Ω・m) μ:金属の比透磁率 f:交番電流の周波数(Hz)   (Formula 1) ρ: Volume resistivity of metal (Ω · m) μ: Relative magnetic permeability of metal f: Frequency of alternating current (Hz)

すなわち、発熱層21の厚さを浸透深さよりも著しく薄い厚さになってしまうと、整磁合金の温度がキュリー点以下で磁性の状態であっても、コイルの磁束が整磁合金を透過してしまうため、発熱層21に誘導加熱のエネルギーを集中させることができない上に、自己温度制御能力が低下する。   That is, if the thickness of the heat generating layer 21 is significantly thinner than the penetration depth, the magnetic flux of the coil passes through the magnetic shunt alloy even if the temperature of the magnetic shunt alloy is magnetic below the Curie point. Therefore, the energy of induction heating cannot be concentrated on the heat generating layer 21, and the self-temperature control capability is reduced.

したがって発熱層21の厚さは発熱層21の温度がキュリー点以下の時の電流の浸透深さ以上の厚みであることが望ましい。   Therefore, it is desirable that the thickness of the heat generating layer 21 be equal to or greater than the current penetration depth when the temperature of the heat generating layer 21 is equal to or lower than the Curie point.

しかしながら発熱層21の厚さを大幅に厚くしてしまうと、定着ローラ2の熱容量が増加するため、定着ローラ2の昇温速度が鈍化してしまう。   However, if the thickness of the heat generating layer 21 is significantly increased, the heat capacity of the fixing roller 2 increases, so that the heating rate of the fixing roller 2 is slowed down.

本構成では25kHzの交流電流により誘導加熱を行った。本実施例で使用した整磁合金の25kHzで温度がキュリー点以下時の、浸透深さは約80μm整磁合金の厚さとしては80μm以上であることが好ましく、厚さの上限は、熱容量の観点から1.5mm程度が望ましい。   In this configuration, induction heating was performed with an alternating current of 25 kHz. The penetration depth when the temperature of the magnetic shunt alloy used in this example is 25 kHz at a Curie point or lower is preferably about 80 μm or more as the thickness of the magnetic shunt alloy, and the upper limit of the thickness is the heat capacity About 1.5 mm is desirable from the viewpoint.

(弾性層)定着ローラ2の弾性層22は、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム等からなり、層厚が50〜500μmでアスカー硬度が5〜50度となるように形成されている。これにより、出力画像において、光沢ムラのない均一な画質を得ることができる。   (Elastic layer) The elastic layer 22 of the fixing roller 2 is made of silicone rubber, fluorosilicone rubber or the like, and is formed to have a layer thickness of 50 to 500 μm and an Asker hardness of 5 to 50 degrees. Thereby, a uniform image quality without gloss unevenness can be obtained in the output image.

(離型層)定着ローラ2の離型層23は、四フッ化エチレン樹脂(PTFE)、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体(FEP)等のフッ素樹脂、これらの樹脂の混合物、又は、これらの樹脂を耐熱性樹脂に分散させたものである。   (Release layer) The release layer 23 of the fixing roller 2 is made of tetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene. A fluororesin such as a copolymer (FEP), a mixture of these resins, or a dispersion of these resins in a heat resistant resin.

離型層23の層厚は、5〜50μm(好ましくは、10〜30μmである。)に形成されている。これにより、定着ローラ2上のトナー離型性が担保されるとともに、定着ローラ2の柔軟性が確保される。なお、定着ローラ2の各層21〜23の間に、プライマ層等を設けることもできる。   The layer thickness of the release layer 23 is 5 to 50 μm (preferably 10 to 30 μm). Thereby, the toner releasability on the fixing roller 2 is ensured and the flexibility of the fixing roller 2 is ensured. A primer layer or the like can be provided between the layers 21 to 23 of the fixing roller 2.

(過昇温防止部材)過昇温防止部材6は定着ローラの外側かつ、励磁コイルと対向する位置に配置されている。過昇温防止部材は、発熱層21がキュリー点以上の温度になった時に、励磁コイル3から発生する磁界の範囲内に配置されていれば良い。   (Over-temperature rise prevention member) The over-temperature rise prevention member 6 is disposed outside the fixing roller and at a position facing the exciting coil. The excessive temperature rise prevention member may be disposed within the range of the magnetic field generated from the exciting coil 3 when the heat generating layer 21 reaches a temperature equal to or higher than the Curie point.

また、過昇温防止部材6は非磁性かつ、発熱層21の体積抵抗率よりも低い体積抵抗率を有する導電性材料で形成されている。   The excessive temperature rise prevention member 6 is made of a conductive material that is nonmagnetic and has a volume resistivity lower than that of the heat generating layer 21.

発熱層21の体積抵抗率が3.6×10−7Ω・mであるために、過昇温防止部材6は体積抵抗率が3.6×10−7Ω・mよりも低い材料にて形成されている。具体的には、体積抵抗率が3.0×10−8Ω・m以下となる、銅、アルミニウム、金、銀、等を用いることが好ましい。   Since the volume resistivity of the heat generating layer 21 is 3.6 × 10 −7 Ω · m, the excessive temperature rise prevention member 6 is formed of a material having a volume resistivity lower than 3.6 × 10 −7 Ω · m. ing. Specifically, it is preferable to use copper, aluminum, gold, silver, or the like having a volume resistivity of 3.0 × 10 −8 Ω · m or less.

本実施の形態1では、過昇温防止部材の材料として、非磁性材料のアルミを用いている。非磁性かつ電気的に良伝導の部材を使用することで、過昇温防止部材6自身の発熱を抑えつつ磁束を遮蔽する効果を得ることができる。   In the first embodiment, the non-magnetic material aluminum is used as the material of the excessive temperature rise prevention member. By using a non-magnetic and electrically conductive member, it is possible to obtain an effect of shielding the magnetic flux while suppressing the heat generation of the excessive temperature rise prevention member 6 itself.

詳しく説明すると、コイルから発生した磁束が金属を貫くと、貫いた磁束を打ち消す方向に、金属に逆起電力が発生し、金属層中に渦電流が流れる。金属層中に渦電流が流れると、金属はコイルから発生した磁束を打ち消す方向に、磁束を発生させる(反作用磁界)とともに、金属の実効抵抗によりジュール熱も発生させる。従って、誘導加熱は実効抵抗の大きな金属を発熱体にすると効率の良い加熱が行える。   More specifically, when the magnetic flux generated from the coil penetrates the metal, a counter electromotive force is generated in the metal in a direction to cancel the penetrated magnetic flux, and an eddy current flows in the metal layer. When an eddy current flows in the metal layer, the metal generates a magnetic flux (reaction magnetic field) in a direction to cancel the magnetic flux generated from the coil, and also generates Joule heat due to the effective resistance of the metal. Therefore, induction heating can be performed efficiently by using a metal having a large effective resistance as a heating element.

しかし、非磁性かつ低抵抗の材料は実効抵抗が小さいため、ジュール熱による発熱が非常に小さく、コイルから発生した磁界に対する反作用磁界を多く発生させる。従って、過昇温防止部材6は非磁性かつ、発熱層21の体積抵抗率よりも低い体積抵抗率を有する導電性材料で形成されている。   However, since non-magnetic and low-resistance materials have low effective resistance, heat generation due to Joule heat is very small, and a large amount of reaction magnetic field is generated against the magnetic field generated from the coil. Therefore, the excessive temperature rise prevention member 6 is made of a conductive material that is nonmagnetic and has a volume resistivity lower than the volume resistivity of the heat generating layer 21.

また、過昇温防止部材の厚さは浸透深さ以上であることが望ましい。過昇温防止部材の厚さを厚くすることにより、過昇温防止部材の実効抵抗を低くすることができるため、過昇温防止部材の発熱を小さくし、なおかつコイルから発生した磁界に対する反作用磁界を多く発生させることができる。   In addition, the thickness of the excessive temperature rise prevention member is desirably equal to or greater than the penetration depth. By increasing the thickness of the excessive temperature rise prevention member, the effective resistance of the excessive temperature rise prevention member can be reduced, so that the heat generation of the excessive temperature rise prevention member is reduced and the reaction magnetic field against the magnetic field generated from the coil is reduced. Can be generated.

過昇温防止部材を薄くしすぎると実効抵抗が高くなってしまい、過昇温防止部材自身の発熱量が大きくなってしまい自己温度制御能力が低下する。浸透深さ以上の厚みを有していれば、過昇温防止部材表面から進入した磁束は部材中でエネルギーを消失し、過昇温防止部材をほとんど透過することができなくなるため、浸透深さよりも著しく厚くする必要は無い。これにより発熱抑制効果を大きくすることができる。   If the excessive temperature rise prevention member is made too thin, the effective resistance increases, and the amount of heat generated by the excess temperature rise prevention member itself increases, so that the self-temperature control capability decreases. If the thickness exceeds the penetration depth, the magnetic flux that has entered from the surface of the excessive temperature rise prevention member loses energy in the member and can hardly pass through the excessive temperature rise prevention member. However, it is not necessary to make it extremely thick. Thereby, the heat generation suppressing effect can be increased.

本構成では25kHzの交流電流により誘導加熱を行う構成であるため、過昇温防止部材であるアルミニウムの厚さは0.5mm以上が望ましい。本構成では過昇温防止部材6の厚さは1mmとした。   In this configuration, since the induction heating is performed by an alternating current of 25 kHz, the thickness of the aluminum that is the excessive temperature rise prevention member is desirably 0.5 mm or more. In this configuration, the thickness of the excessive temperature rise prevention member 6 is 1 mm.

(定着装置20の動作)このように構成された定着装置20は、次のように動作する。加圧ローラ4の回転駆動によって、定着ローラ2は図1中の矢印方向に回転する。定着ローラ2は発熱層21の発熱により加熱される。   (Operation of Fixing Device 20) The fixing device 20 configured as described above operates as follows. By the rotation driving of the pressure roller 4, the fixing roller 2 rotates in the direction of the arrow in FIG. The fixing roller 2 is heated by the heat generated by the heat generating layer 21.

詳しくは、励磁コイル3に10kHz〜1MHzの高周波交番電流を流すことで、励磁コイル3のループ内に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このように交番磁界が形成されることで、発熱層21に渦電流が生じて、ジュール熱が発生し、発熱層21が誘導加熱される。こうして発熱した定着ローラ2からの熱により、搬送される記録媒体P上のトナー像Tを加熱して溶融する。   More specifically, when a high-frequency alternating current of 10 kHz to 1 MHz is passed through the excitation coil 3, the magnetic lines of force are alternately switched in both directions in the loop of the excitation coil 3. By forming an alternating magnetic field in this way, an eddy current is generated in the heat generating layer 21, Joule heat is generated, and the heat generating layer 21 is inductively heated. The toner image T on the transported recording medium P is heated and melted by the heat generated from the fixing roller 2 in this way.

このような定着工程において、発熱層21の温度がキュリー点を超えた場合には、定着ローラ2の発熱が制限されることになる。   In such a fixing process, when the temperature of the heat generating layer 21 exceeds the Curie point, heat generation of the fixing roller 2 is limited.

(整磁合金の自己温度制御メカニズム)整磁合金による自己温度制御メカニズムを従来技術を例に用いて説明する。   (Self-temperature control mechanism of magnetic shunt alloy) The self-temperature control mechanism by the magnetic shunt alloy will be described using the prior art as an example.

図3は従来技術の定着装置20の断面図である。本実施例と違いは、過昇温防止部材を有していない点であり、その他の構成は同じである。   FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional fixing device 20. The difference from this embodiment is that it does not have an excessive temperature rise prevention member, and other configurations are the same.

図4は従来技術の定着装置20の誘導加熱に関する部分を抜き出した概略図である。図4(A)は整磁合金の温度がキュリー点以下である時にコイル3から発生する磁束Aの様子を表している。   FIG. 4 is a schematic view of a portion relating to induction heating of the conventional fixing device 20. FIG. 4A shows a state of the magnetic flux A generated from the coil 3 when the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or lower than the Curie point.

整磁合金の温度がキュリー点以下である時にはコイル3から発生する磁束Aは、コア5を経路として発熱層21を通り、再びコア5に戻る。この時、発熱層21である整磁合金は磁性体であるため、磁束は発熱体に集中する。そして発熱層21に誘導電流が流れジュール熱により発熱する。   When the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or lower than the Curie point, the magnetic flux A generated from the coil 3 passes through the heat generating layer 21 through the core 5 and returns to the core 5 again. At this time, since the magnetic shunt alloy as the heat generating layer 21 is a magnetic body, the magnetic flux concentrates on the heat generating body. An induced current flows through the heat generating layer 21 and heat is generated by Joule heat.

一方、整磁合金の温度がキュリー点以上になった時にコイル3から発生する磁束は図4(B)に示した磁束Bのようになる。コイル3から発生する磁束Bは、基本的な経路をコア5とするところに変化は無いが、発熱層21である整磁合金の温度がキュリー点以上になり、整磁合金が非磁性体となったため、磁束Bは発熱体21には集中せず、発熱層21とコイル3の間の空間や、定着ローラ外の空間に分散する。   On the other hand, the magnetic flux generated from the coil 3 when the temperature of the magnetic shunt alloy becomes equal to or higher than the Curie point is the magnetic flux B shown in FIG. The magnetic flux B generated from the coil 3 does not change where the basic path is the core 5, but the temperature of the magnetic shunt alloy as the heat generating layer 21 is equal to or higher than the Curie point, and the magnetic shunt alloy is a non-magnetic material. Therefore, the magnetic flux B does not concentrate on the heating element 21 but is dispersed in the space between the heating layer 21 and the coil 3 and the space outside the fixing roller.

この結果、発熱層21に電流を誘導する磁束が減少してしまうため、発熱量が小さくなるこの磁束A,Bの違いにより、整磁合金の温度がキュリー点以上に昇温すると発熱量が小さくなり自己温度制御機能が働く。   As a result, the magnetic flux that induces a current in the heat generating layer 21 is reduced, so that the amount of heat generation becomes small due to the difference between the magnetic fluxes A and B where the heat generation amount becomes small. The self-temperature control function works.

(従来技術の課題)しかしながら従来技術は、自己温度制御能力が過昇温を確実に防止するには充分ではないという課題がある。   (Problems of the prior art) However, the prior art has a problem that the self-temperature control capability is not sufficient to reliably prevent overheating.

図3の従来技術の定着装置を用いて、幅方向サイズの小さな紙の連続通紙試験を行った時の定着ローラの温度の経時変化を図5に示す。   FIG. 5 shows the change over time of the temperature of the fixing roller when a continuous paper passing test is performed on a paper having a small size in the width direction using the conventional fixing device of FIG.

図5には、「発熱層にNiを使用した定着ローラ」と、「発熱層に整磁合金を使用した定着ローラ」の非通紙領域の温度を示した。また、参考のために通紙領域の定着ローラの温度も示した。   FIG. 5 shows the temperatures of the non-sheet passing regions of “a fixing roller using Ni for the heat generation layer” and “fixing roller using a magnetic shunt alloy for the heat generation layer”. For reference, the temperature of the fixing roller in the paper passing area is also shown.

連続通紙が始まると、定着ローラの紙が接触する「通紙領域」の温度は定着設定温度である170℃を維持するように制御される。そのため、紙から熱量が奪われない「非通領域」の定着ローラ端部の温度は上昇していく。発熱層にNiを使用している装置はそのまま端部が昇温しつづける。   When continuous paper feeding starts, the temperature of the “paper feeding area” where the paper on the fixing roller contacts is controlled so as to maintain the fixing setting temperature of 170 ° C. For this reason, the temperature at the end of the fixing roller in the “non-passage area” where heat is not taken from the paper rises. In the device using Ni for the heat generating layer, the temperature of the end continues to rise.

発熱層に整磁合金を使用した定着ローラは、整磁合金の温度がキュリー点を超える事により発熱量が制限されて、端部の昇温が鈍化している事がわかる。   It can be seen that in the fixing roller using the magnetic shunt alloy for the heat generating layer, the amount of heat generation is limited when the temperature of the magnetic shunt alloy exceeds the Curie point, and the temperature rise at the end is slowed down.

しかしながら、端部の昇温が完全に停止するわけではなく、端部の温度は徐々に上がっていってしまう。従来技術の発熱層に整磁合金を用いた定着装置では、連続通紙開始から3分を経過した時点で端部の温度が200℃以上となった。   However, the temperature rise at the end does not stop completely, and the temperature at the end gradually increases. In the fixing device using the magnetic shunt alloy for the heat generation layer of the prior art, the temperature of the end portion becomes 200 ° C. or more when 3 minutes have elapsed from the start of continuous sheet passing.

したがって、従来技術では3分以上の小サイズの連続通紙時には、端部の過昇温を整磁合金だけでは防止することができず、所定の枚数を通紙後、通紙を一時停止して端部の温度を低下させる等の温度制御が必要となってしまい、画像形成の効率が著しく低下してしまう。   Therefore, in the prior art, when continuously passing a small size of 3 minutes or more, excessive temperature rise at the end cannot be prevented only by the magnetic shunt alloy, and after passing a predetermined number of sheets, the passing of the paper is temporarily stopped. Therefore, temperature control such as lowering the temperature of the end portion is required, and the efficiency of image formation is significantly reduced.

本願発明者は鋭意検討の結果、過昇温防止部材6を定着ローラ2の外側かつ、励磁コイル3と対向する位置に配置することにより、上記課題を解決できることがわかった。   As a result of intensive studies, the inventor of the present application has found that the above problem can be solved by disposing the excessive temperature rise prevention member 6 at the position outside the fixing roller 2 and facing the exciting coil 3.

(本発明の優位性の説明)図6は図1の定着装置20の図から、誘導加熱に関する部分を抜き出した概略図である。   (Explanation of Advantages of the Present Invention) FIG. 6 is a schematic diagram in which a portion relating to induction heating is extracted from the diagram of the fixing device 20 of FIG.

図6(A)は整磁合金の温度がキュリー点以下である時にコイル3から発生する磁束Aの様子を表している。   FIG. 6A shows a state of the magnetic flux A generated from the coil 3 when the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or lower than the Curie point.

整磁合金の温度がキュリー点以下である時、磁束Aの様子は図4(A)の従来技術と同様
コア5を経路として発熱層21を通り、再びコア5に戻る。
When the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or lower than the Curie point, the state of the magnetic flux A returns to the core 5 again through the heat generation layer 21 through the core 5 as a path as in the prior art of FIG.

一方、整磁合金の温度がキュリー点以上になった時にコイル3から発生する磁束は図6(B)に示した磁束Bのようになる。   On the other hand, the magnetic flux generated from the coil 3 when the temperature of the magnetic shunt alloy becomes equal to or higher than the Curie point is the magnetic flux B shown in FIG.

定着ローラ外に漏れ出した磁束は、コイルが発する磁界の範囲内に設置された過昇温防止部材に進入する。したがって磁束Bは発熱層21、過昇温防止部材6を含めた磁気回路を形成することになる。   The magnetic flux leaking out of the fixing roller enters an excessive temperature rise prevention member installed within the range of the magnetic field generated by the coil. Therefore, the magnetic flux B forms a magnetic circuit including the heat generating layer 21 and the excessive temperature rise prevention member 6.

過昇温防止部材6には非磁性かつ低抵抗であるアルミを使用しているため、誘導電流は、体積抵抗率の低い過昇温防止部材6に多く流れ、発熱層21の発熱が非常に小さくなる。   Since the non-magnetic and low resistance aluminum is used for the excessive temperature rise prevention member 6, a large amount of induced current flows through the excessive temperature rise prevention member 6 having a low volume resistivity, and the heat generation of the heat generation layer 21 is extremely high. Get smaller.

また、アルミは誘導加熱による発熱が非常に小さく、過昇温防止部材6が高温になることはない。   In addition, aluminum generates very little heat by induction heating, and the excessive temperature rise prevention member 6 does not become high temperature.

図7には、交流磁場解析シミュレーションにより計算した本実施例と従来例の発熱層21の発熱量を示す。   FIG. 7 shows the heat generation amount of the heat generation layer 21 of the present example and the conventional example calculated by the alternating magnetic field analysis simulation.

図7(A)は従来例の、整磁合金の温度がキュリー点以下の時(T<Tc)の発熱量と、整磁合金の温度がキュリー点以上の時(T>Tc)の発熱量を、図7(B)は本実施例の、整磁合金の温度がキュリー点以下の時(T<Tc)の発熱量と、整磁合金の温度がキュリー点以上の時(T<Tc)の発熱量をそれぞれ示している。   FIG. 7A shows the amount of heat generated when the temperature of the magnetic shunt alloy is below the Curie point (T <Tc) and the amount of heat generated when the temperature of the magnetic shunt alloy is above the Curie point (T> Tc). FIG. 7B shows the amount of heat generated when the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or lower than the Curie point (T <Tc) and the temperature of the magnetic shunt alloy equal to or higher than the Curie point (T <Tc). The calorific value of each is shown.

本実施の形態と同様の定着ユニットのコイルに25kHzの交番電圧をかけた時の発熱層21の発熱量を比較している。   The amount of heat generated by the heat generating layer 21 is compared when an alternating voltage of 25 kHz is applied to the coil of the fixing unit similar to the present embodiment.

従来例では、整磁合金の温度がキュリー点以上(T>Tc)になることにより発熱量が43%抑制されるのに対して、本実施例では、整磁合金の温度がキュリー点以上(T>Tc)になることにより発熱量が90%以上抑制されることから、非常に発熱抑制効果が向上することがわかる。   In the conventional example, when the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or higher than the Curie point (T> Tc), the calorific value is suppressed by 43%, whereas in this embodiment, the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or higher than the Curie point ( When T> Tc), the amount of heat generation is suppressed by 90% or more, and it can be seen that the heat generation suppression effect is greatly improved.

図8は、本実施の形態の定着装置に、幅方向サイズの小さな紙の連続通紙試験を行った時の、定着ローラの非通紙領域の温度の経時変化である。   FIG. 8 shows the change over time in the temperature of the non-sheet passing region of the fixing roller when the fixing device of the present embodiment is subjected to a continuous sheet passing test for paper having a small size in the width direction.

また、図5の従来技術の定着ローラの非通紙領域の温度も示す。   Also shown is the temperature of the non-sheet passing area of the prior art fixing roller of FIG.

図8より、本実施の形態の定着装置では、通紙が開始された後、整磁合金の温度がキュリー点を超えると発熱量が制限されて、端部の昇温がほぼ停止している事がわかる。したがって、本実施例では小サイズの紙を長時間連続通紙しても端部昇温の課題は発生しない。   As shown in FIG. 8, in the fixing device of the present embodiment, when the temperature of the magnetic shunt alloy exceeds the Curie point after the sheet passing is started, the amount of heat generation is limited, and the temperature rise at the end is almost stopped. I understand that. Therefore, in this embodiment, even if a small-size paper is continuously passed for a long time, the problem of edge temperature rise does not occur.

(漏れ磁束に関して)また、本実施例では整磁合金の温度がキュリー点以上(T>Tc)になった時に定着ローラ外に放出される漏れ磁束を減少させることが出来る。   (Regarding Leakage Magnetic Flux) Further, in this embodiment, the leakage magnetic flux released to the outside of the fixing roller when the temperature of the magnetic shunt alloy becomes equal to or higher than the Curie point (T> Tc) can be reduced.

誘導加熱を用いた定着装置では、励磁コイルから発生した磁束の内、定着ローラの加熱に使用されなかった磁束は、漏れ磁束として定着装置周辺に放出される事がある。定着装置から漏れ出した磁束は周辺装置に与える影響、すなわち、周囲の電子機器の誤動作やノイズの問題を引き起こす可能性があり、また、仮に磁束が画像形成装置本体外に漏れ出した場合、ノイズの問題のみならず人体に与える電磁波の影響も無視できない。   In the fixing device using induction heating, the magnetic flux that is not used for heating the fixing roller among the magnetic flux generated from the exciting coil may be released to the periphery of the fixing device as a leakage magnetic flux. Magnetic flux that leaks from the fixing device may affect peripheral devices, that is, it may cause malfunctions and noise problems in the surrounding electronic devices. The influence of electromagnetic waves on the human body as well as this problem cannot be ignored.

従来技術では、整磁合金の温度がキュリー点以上(T>Tc)になった時、図4の(B)に示した様に、磁束を定着ローラに集中させない事で発熱を抑制するため、整磁合金を用いない誘導加熱方式の定着装置よりも漏れ磁束が大きいという課題があった。   In the prior art, when the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or higher than the Curie point (T> Tc), as shown in FIG. 4B, heat generation is suppressed by not concentrating the magnetic flux on the fixing roller. There was a problem that the magnetic flux leakage was larger than that of the induction heating type fixing device which does not use a magnetic shunt alloy.

したがって、定着装置外、または画像形成装置本体外へ放射ノイズが漏洩するための電磁シールドの設計に非常にコスト・時間を費やしていた。しかしながら本実施例により定着装置外に放出される漏れ磁束を減少させることができる。   Therefore, much cost and time have been spent on designing an electromagnetic shield for leaking radiation noise outside the fixing device or outside the image forming apparatus main body. However, according to the present embodiment, the leakage magnetic flux released to the outside of the fixing device can be reduced.

従来技術と本実施の形態で定着ローラ外に放出される漏れ磁束を計測した。図9は磁束密度を計測した計測地点を示している。   The leakage magnetic flux emitted to the outside of the fixing roller was measured by the conventional technique and the present embodiment. FIG. 9 shows measurement points where the magnetic flux density is measured.

計測は、従来技術の定着装置において(従来技術は過昇温防止部材6が無い)、もっとも磁束が漏れやすい方向であるコイル対向部かつ、ローラ外周部から40mmはなれた地点で行った。   The measurement was performed in a conventional fixing device (the conventional technology does not have the excessive temperature rise prevention member 6) at a point facing the coil, which is the direction in which the magnetic flux is most likely to leak, and at a point 40 mm away from the outer periphery of the roller.

測定した定着装置は、図3の定着装置で発熱層がNiの装置、図3の定着装置で発熱層が整磁合金の装置、本実施の形態の定着装置である。測定結果を以下に示す。   The fixing device measured is the fixing device of FIG. 3 whose heating layer is Ni, the fixing device of FIG. 3 whose heating layer is a magnetic shunt alloy, and the fixing device of this embodiment. The measurement results are shown below.

Figure 2008216390
Figure 2008216390

発熱層にNiを使用した従来技術では、もっとも磁束が漏れやすい方向であっても、ローラ外周部から40mmはなれた地点では0.75(G ガウス)であり、漏れ磁束は小さい。それに対して発熱層に整磁合金を使用した従来技術では漏れ磁束が整磁合金の温度がキュリー点以下(T<Tc)である時、4.5(G)、さらに、整磁合金の温度がキュリー点以上(T>Tc)である時には、15(G)と非常に大きくなっている。   In the prior art using Ni for the heat generating layer, even in the direction in which the magnetic flux is most likely to leak, it is 0.75 (G Gauss) at a point 40 mm away from the outer periphery of the roller, and the leakage magnetic flux is small. In contrast, in the prior art using a magnetic shunt alloy for the heat generating layer, the leakage flux is 4.5 (G) when the temperature of the magnetic shunt alloy is below the Curie point (T <Tc), and the temperature of the magnetic shunt alloy is further reduced. Is greater than 15 (G) when the value is above the Curie point (T> Tc).

それに対して本実施の形態では、整磁合金の温度がキュリー点以上(T>Tc)である時の漏れ磁束が1Gにまで減少している。これは、発熱層にNiを使用した従来技術の漏れ磁束とほぼ同等の値であり、従来、誘導加熱方式の定着装置で行われている電磁シールドの設計で磁束の放射ノイズを防止する事ができる。   On the other hand, in the present embodiment, the leakage flux when the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or higher than the Curie point (T> Tc) is reduced to 1G. This is almost the same value as the leakage flux of the prior art using Ni for the heat generation layer, and it is possible to prevent magnetic flux radiation noise with the electromagnetic shield design that is conventionally performed in the induction heating type fixing device. it can.

また、整磁合金の温度がキュリー点以下(T<Tc)である時の漏れ磁束も0.2(G ガウス)と非常に小さくなっている。   Further, the magnetic flux leakage when the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or lower than the Curie point (T <Tc) is as small as 0.2 (G Gauss).

本実施例により、定着ローラ外に放出される漏れ磁束を減少させることが出来るため、整磁合金を用いない誘導加熱方式の定着装置と同程度の電磁シールドの設計で、定着装置外、または画像形成装置本体外へ放射ノイズを防止する事ができる。   According to the present embodiment, the leakage magnetic flux emitted to the outside of the fixing roller can be reduced. Therefore, an electromagnetic shield design comparable to that of an induction heating type fixing device that does not use a magnetic shunt alloy can be used outside of the fixing device or image. Radiation noise can be prevented outside the main body of the forming apparatus.

(発熱層の厚さ)図10は実施例1において発熱層である整磁合金の厚さを変更した時の、整磁合金の温度がキュリー点以下(T>Tc)の加熱効率を示している。   FIG. 10 shows the heating efficiency when the temperature of the magnetic shunt alloy is less than the Curie point (T> Tc) when the thickness of the magnetic shunt alloy which is the heat generating layer in Example 1 is changed. Yes.

縦軸の加熱効率は、整磁合金の温度がキュリー点以下である時の発熱層の発熱量を、全体の発熱量(発熱層の発熱量+コイルの発熱量+過昇温防止部材の発熱量)で割った値を示している。   The heating efficiency on the vertical axis indicates the amount of heat generated by the heat generating layer when the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or lower than the Curie point, and the total amount of heat generated (heat generated by the heat generating layer + heat generated by the coil + heat generated by the excessive temperature rise prevention member) It shows the value divided by (quantity).

発熱量は交流磁場解析シミュレーションによって計算した。加熱効率が高いほど、キュリー点以下の時の発熱量が大きく、昇温特性の良い構成であるといえる。   The calorific value was calculated by AC magnetic field analysis simulation. It can be said that the higher the heating efficiency, the greater the amount of heat generated when the temperature is below the Curie point, and the better the temperature rise characteristics.

整磁合金の厚さが浸透深さで80μmよりも薄くなると加熱効率が低下することがわかる。これは、発熱層21の厚さが浸透深さよりも著しく薄くなってしまうと、整磁合金の温度がキュリー点以下で磁性の状態であっても、コイルの磁束が整磁合金を透過して、過昇温防止部材にまで達してしまうためである。   It can be seen that the heating efficiency decreases when the thickness of the magnetic shunt alloy is less than 80 μm in terms of the penetration depth. This is because if the thickness of the heat generating layer 21 becomes significantly thinner than the penetration depth, the magnetic flux of the coil passes through the magnetic shunt alloy even if the temperature of the magnetic shunt alloy is below the Curie point and is magnetic. This is because the excessive temperature rise prevention member is reached.

したがって発熱層21の厚さは発熱層21の温度がキュリー点以下の時の電流の浸透深さ以上の厚みであることが望ましい。   Therefore, it is desirable that the thickness of the heat generating layer 21 be equal to or greater than the current penetration depth when the temperature of the heat generating layer 21 is equal to or lower than the Curie point.

(過昇温防止部材の厚さ)図11は実施例1において過昇温防止部材であるアルミの厚さを変更した時の、整磁合金の温度がキュリー点以上である時の各部材の発熱量と、発熱抑制率を示している。発熱量は交流磁場解析シミュレーションによって計算した。   (Thickness of excessive temperature rise prevention member) FIG. 11 shows each member when the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or higher than the Curie point when the thickness of aluminum which is the excessive temperature rise prevention member in Example 1 is changed. It shows the heat generation amount and the heat generation suppression rate. The calorific value was calculated by AC magnetic field analysis simulation.

コイルには整磁合金の温度がキュリー点以下である時に、全体の発熱量(発熱層の発熱量+コイルの発熱量+過昇温防止部材の発熱量)が1200Wになる電流を流している。   When the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or lower than the Curie point, a current is applied to the coil so that the overall heat generation amount (heat generation amount of the heat generation layer + heat generation amount of the coil + heat generation amount of the excessive temperature rise prevention member) is 1200 W. .

すなわちアルミ厚さ0.1mmでは整磁合金の温度がキュリー点以下である時に、全体の発熱量が1200Wであるのに対して、キュリー点以上になると約540Wに低減する事を示している。   That is, when the aluminum thickness is 0.1 mm, the total calorific value is 1200 W when the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or lower than the Curie point, whereas when the temperature is equal to or higher than the Curie point, it is reduced to about 540 W.

発熱抑制率は、以下の式によって求めた。
Q1=整磁合金の温度がキュリー点以下である時の発熱層の発熱量
Q2=キュリー点以上である場合の発熱層の発熱量
発熱抑制率=Q1−Q2/Q1×100
The heat generation inhibition rate was determined by the following formula.
Q1 = heat generation amount of the heat generation layer when the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or lower than the Curie point Q2 = heat generation amount of the heat generation layer when the temperature is equal to or higher than the Curie point Heat generation suppression rate = Q1-Q2 / Q1 × 100

発熱抑制率の値が大きいほど、キュリー点以上になった時の発熱量が小さく、自己温度制御能力の高い構成であるといえる。   It can be said that the larger the value of the heat generation suppression rate, the smaller the amount of heat generated when the temperature becomes equal to or higher than the Curie point, and the higher the self-temperature control capability.

アルミの浸透深さ0.5mmよりも過昇温防止部材が薄くなると自己温度制御能力が低下することがわかる。   It can be seen that the self-temperature control ability decreases when the excessive temperature rise prevention member becomes thinner than the aluminum penetration depth of 0.5 mm.

また、過昇温防止部材が0.5mmよりも薄くなると過昇温防止部材自体の発熱が著しく増加する事がわかる。   It can also be seen that when the overheat prevention member becomes thinner than 0.5 mm, the heat generation of the overheat prevention member itself increases remarkably.

自己温度制御能力の点だけで見れば、過昇温防止部材を薄くすることに大きな問題はないが、定着ローラ外に配置される過昇温防止部材が自己発熱し昇温する事は、定着装置の安全上好ましくない。したがって、自己温度制御能力を向上させ、なおかつ過昇温防止部材の自己発熱を抑制するため、過昇温防止部材は浸透深さ以上であることが好ましい。   From the standpoint of the self-temperature control capability, there is no big problem in making the overheat prevention member thin. It is not preferable for safety of the device. Therefore, in order to improve the self-temperature control capability and to suppress the self-heating of the excessive temperature rise prevention member, it is preferable that the excessive temperature rise prevention member has a penetration depth or more.

(過昇温防止部材の体積抵抗率)なお、本実施の形態1では、過昇温防止部材をアルミにて形成したが、過昇温防止部材を他の非磁性の導電性材料にて形成することもできる。   (Volume resistivity of overheat prevention member) In Embodiment 1, the overheat prevention member is formed of aluminum, but the overheat prevention member is formed of another nonmagnetic conductive material. You can also

図12は実施例1において過昇温防止部材の体積抵抗率を変更した時の、整磁合金の温度がキュリー点以上である時の各部材の発熱量と、発熱抑制率を示している。過昇温防止部材の厚さは1mmである。   FIG. 12 shows the heat generation amount of each member and the heat generation suppression rate when the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or higher than the Curie point when the volume resistivity of the excessive temperature rise prevention member is changed in Example 1. The thickness of the excessive temperature rise prevention member is 1 mm.

発熱量は交流磁場解析シミュレーションによって計算した。コイルには整磁合金の温度がキュリー点以下である時に、全体の発熱量(発熱層の発熱量+コイルの発熱量+過昇温防止部材の発熱量)が1200Wになる電流を流している。   The calorific value was calculated by AC magnetic field analysis simulation. When the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or lower than the Curie point, a current is applied to the coil so that the overall heat generation amount (heat generation amount of the heat generation layer + heat generation amount of the coil + heat generation amount of the excessive temperature rise prevention member) is 1200 W. .

過昇温防止部材の体積抵抗率は、4.35×10−7Ω・mから1.72×10−8Ω・mまでの範囲で解析を行った。   The volume resistivity of the excessive temperature rise prevention member was analyzed in the range from 4.35 × 10 −7 Ω · m to 1.72 × 10 −8 Ω · m.

発熱層21である整磁合金の体積抵抗率は3.6×10−7Ω・mである。図12より過昇温防止部材の体積抵抗率が低くなるに従い自己温度制御能力が向上し、また過昇温防止部材自体の発熱が低下する事がわかる。   The volume resistivity of the magnetic shunt alloy as the heat generating layer 21 is 3.6 × 10 −7 Ω · m. As can be seen from FIG. 12, as the volume resistivity of the excessive temperature rise prevention member decreases, the self-temperature control capability improves, and the heat generation of the excessive temperature rise prevention member itself decreases.

特に過昇温防止部材の体積抵抗率が、発熱層21の体積抵抗率3.6×10−7Ω・mの10分の1である3.6×10−8Ω・m以下になることにより、過昇温防止部材自体の発熱が非常に小さくなり100W以下となることがわかる。   In particular, the volume resistivity of the excessive temperature rise prevention member is 3.6 × 10 −8 Ω · m or less, which is 1/10 of the volume resistivity of 3.6 × 10 −7 Ω · m of the heat generating layer 21, It can be seen that the heat generation of the excessive temperature rise prevention member itself becomes very small and becomes 100 W or less.

このように、過昇温防止部材に、発熱層21よりも体積抵抗率が低い非磁性の導電性材料を用いることにより、自己温度制御能力を向上させる事ができる。   Thus, the self-temperature control capability can be improved by using a nonmagnetic conductive material having a volume resistivity lower than that of the heat generating layer 21 for the excessive temperature rise prevention member.

また、図12からわかるように、過昇温防止部材の体積抵抗率は発熱層21の体積抵抗率10分の1以下であることが望ましく、具体的には、体積抵抗率が3.6×10−8Ω・m以下となる、銅、アルミニウム、金、銀、等を過昇温防止部材として用いることが好ましい。   Further, as can be seen from FIG. 12, the volume resistivity of the excessive temperature rise prevention member is desirably 1/10 or less of the volume resistivity of the heat generation layer 21, and specifically, the volume resistivity is 3.6 ×. It is preferable to use copper, aluminum, gold, silver, or the like, which is 10 −8 Ω · m or less, as the excessive temperature rise prevention member.

(過昇温防止部材と発熱層との距離)図13は実施例1において過昇温防止部材と発熱層との距離を変更した時の、発熱抑制率を示している。   (Distance between Over-Temperature Preventing Member and Heating Layer) FIG. 13 shows the heat generation suppression rate when the distance between the over-temperature preventing member and the heat generating layer is changed in the first embodiment.

図13より過昇温防止部材と発熱層との距離が大きくなるほど発熱抑制率が低下する事がわかる。したがって、過昇温防止部材と発熱層との距離は、可能な限り近づける事が好ましい。本実施例1では過昇温防止部材は発熱層から距離4mmの地点に配置した。   FIG. 13 shows that the heat generation suppression rate decreases as the distance between the excessive temperature rise prevention member and the heat generation layer increases. Therefore, it is preferable that the distance between the excessive temperature rise prevention member and the heat generating layer be as close as possible. In Example 1, the excessive temperature rise prevention member was disposed at a distance of 4 mm from the heat generating layer.

(その他の構成)(過昇温防止部材を定着装置の筐体と一体にする(請求項4))本実施の形態では過昇温防止部材を定着ローラの外部に単独で配置したが、定着部材を収容する筐体の一部として構成しても良い。   (Other Configurations) (Excessive Temperature Raising Prevention Member is Integral with Housing of Fixing Device (Claim 4)) In this embodiment, the excessive temperature rise prevention member is disposed outside the fixing roller, but fixing is performed. You may comprise as a part of housing | casing which accommodates a member.

定着装置は通常、合成樹脂等で一体成形される筐体の中に定着部材を配置する事で構成される。図14のように筐体201の励磁コイルに対向する部位に過昇温防止部材6を配置しても良い。   The fixing device is usually configured by disposing a fixing member in a casing integrally formed of synthetic resin or the like. As illustrated in FIG. 14, the excessive temperature rise prevention member 6 may be disposed at a portion of the housing 201 that faces the excitation coil.

本構成により、過昇温防止部材6を配置するスペースを定着ローラ周辺に設ける必要が無く、省スペース化が図れる。   With this configuration, it is not necessary to provide a space for disposing the excessive temperature rise prevention member 6 around the fixing roller, and space saving can be achieved.

また、過昇温防止部材6が漏れ磁束を防止する電磁シールドの役割を果たすため、筐体の過昇温防止部材が取り付けられている部分には、電磁シールドを配置する必要がなくなる。例えば、図15のように、定着装置筐体の内壁に電磁シールド202を配置する事により定着装置外への放射ノイズを減少することができるが、過昇温防止部材を配置している部分には電磁シールドは必要が無い。電磁シールド202には50μm程度のアルミ等を使用することができる。   In addition, since the excessive temperature rise prevention member 6 serves as an electromagnetic shield for preventing leakage magnetic flux, it is not necessary to dispose the electromagnetic shield in the portion of the housing where the excessive temperature rise prevention member is attached. For example, as shown in FIG. 15, radiation noise to the outside of the fixing device can be reduced by arranging the electromagnetic shield 202 on the inner wall of the fixing device casing. However, in the portion where the excessive temperature rise prevention member is arranged. Does not require an electromagnetic shield. The electromagnetic shield 202 can be made of aluminum having a thickness of about 50 μm.

(過昇温防止部材を非通紙領域にだけ配置)過昇温防止部材6は非通紙領域にだけ配置しても良い。図16は本実施の形態において過昇温防止部材を非通紙領域にだけ配置した定着装置である。   (The excessive temperature rise prevention member is disposed only in the non-sheet passing region) The excessive temperature rise preventing member 6 may be disposed only in the non-sheet passing region. FIG. 16 shows a fixing device in which an excessive temperature rise prevention member is disposed only in the non-sheet passing region in the present embodiment.

本定着装置は通紙する記録部材の幅方向の中央が、定着ローラの回転軸方向の中央に一致するようになっているため、過昇温防止部材は、定着ローラの回転軸方向の中点を軸として、対称となるように配置されている。   In this fixing device, the center in the width direction of the recording member through which the sheet passes coincides with the center in the rotation axis direction of the fixing roller. Are arranged symmetrically with respect to the axis.

過昇温防止部材の、定着ローラの回転軸方向の中央に近い側の端部は、定着ローラの、定着装置が通紙する最小の記録部材の両端に相当する位置に、それぞれ配置されている。   The end portions of the excessive temperature rise prevention member near the center of the fixing roller in the rotation axis direction are respectively disposed at positions corresponding to both ends of the smallest recording member through which the fixing device passes the fixing roller. .

過昇温防止部材が配置されていない定着ローラの回転軸方向の中央には、温度測定手段7としてサーモパイルを配置した。   A thermopile is disposed as the temperature measuring means 7 at the center in the rotation axis direction of the fixing roller where the excessive temperature rise prevention member is not disposed.

この構成により温度検知手段を新たに配置するスペースを確保する必要がなくなる。また、過昇温防止部材の総量を減らし軽量化することができる。   With this configuration, it is not necessary to secure a space for newly arranging the temperature detection means. Further, the total amount of the excessive temperature rise prevention member can be reduced and the weight can be reduced.

(その他のコイル構成)励磁コイル3は前述のコイル構成以外であってもよい。定着部材の内部にコイルが配置されており、定着部材の外部に過昇温防止部材6が配置されていれば良い。   (Other Coil Configuration) The exciting coil 3 may be other than the above-described coil configuration. It suffices if the coil is arranged inside the fixing member and the excessive temperature rise prevention member 6 is arranged outside the fixing member.

過昇温防止部材はコイルの対向部、もしくは、整磁合金の温度がキュリー点以上の時に、コイルが発生する磁界の範囲内に配置すればよい。   The excessive temperature rise prevention member may be disposed within the range of the magnetic field generated by the coil when the temperature of the facing portion of the coil or the magnetic shunt alloy is equal to or higher than the Curie point.

図17は励磁コイル3とコア5の形状が本実施の形態1と異なる。励磁コイルが定着ローラの内周面に広く対向することにより、定着ローラの広い範囲を加熱することができる。図17のように、コイル形状が変化しても、過昇温防止部材をコイルの対向部、もしくは、整磁合金の温度がキュリー点以上の時に、コイルが発生する磁界の範囲内に配置することにより、発熱抑制率の高い定着装置を提供する事ができる。   In FIG. 17, the shapes of the exciting coil 3 and the core 5 are different from those of the first embodiment. Since the exciting coil widely faces the inner peripheral surface of the fixing roller, a wide range of the fixing roller can be heated. As shown in FIG. 17, even if the coil shape changes, the excessive temperature rise prevention member is disposed within the range of the magnetic field generated by the coil when the temperature of the facing portion of the coil or the magnetic shunt alloy is equal to or higher than the Curie point. Accordingly, it is possible to provide a fixing device having a high heat generation suppression rate.

実施例2(請求項3)以下に、実施例2を図を用いて説明する。
実施例2は、過昇温防止部材が、整磁合金からなる第一の過昇温防止部材と、非磁性かつ、前記第一の過昇温防止部材よりも体積抵抗率が低い第二の過昇温防止部材からなっている点が、実施例1と大きく異なる。
Second Embodiment (Claim 3) A second embodiment will be described below with reference to the drawings.
In Example 2, the overheat prevention member is a first overheat prevention member made of a magnetic shunt alloy, and the second is lower in volume resistivity than the first overheat prevention member. The point which consists of an excessive temperature rise prevention member differs greatly from Example 1.

図18は本実施例における定着装置20の断面図である。定着部材である定着ローラ2、定着ローラ2とニップ領域を形成する加圧ベルト4、加圧ベルトの背面より加圧ベルトを定着ローラに押圧する加圧パッド60を備え、磁界発生手段である励磁コイル3、励磁コイル3を巻きつけるボビン301、コイルの鉄芯となるフェライトコア5より構成されている。   FIG. 18 is a cross-sectional view of the fixing device 20 in this embodiment. A fixing roller 2 that is a fixing member, a pressure belt 4 that forms a nip region with the fixing roller 2, and a pressure pad 60 that presses the pressure belt against the fixing roller from the back of the pressure belt are provided, and excitation that is a magnetic field generating unit The coil 3 includes a bobbin 301 around which the exciting coil 3 is wound, and a ferrite core 5 serving as an iron core of the coil.

(コイル形状)コイルおよびコア形状は、実施例1とほぼ同じであるが、定着ローラ2のニップ領域に磁束を集中させる構成となっている点が異なる。具体的には実施例1のコイル及びコアを、定着ローラの回転軸を軸として、時計回りに90度回転させた構成となっている。   (Coil shape) The coil and core shapes are substantially the same as those in the first embodiment, except that the magnetic flux is concentrated in the nip region of the fixing roller 2. Specifically, the coil and core of Example 1 are rotated 90 degrees clockwise around the rotation axis of the fixing roller.

(発熱層)定着ローラ2は、図示しないが、基材上に、離型層23,弾性層22、発熱層21を順次形成している。   (Heat generation layer) Although not shown, the fixing roller 2 has a release layer 23, an elastic layer 22, and a heat generation layer 21 formed in order on a substrate.

基材は、絶縁性の耐熱樹脂材料からなり、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PES、PPS、フッ素樹脂等を用いることができる。基材の層厚は、熱容量及び強度の点から、30〜200μmに形成されている。また薄層化することにより誘導加熱に大きな影響を与えない、高抵抗,非磁性の金属であっても良い。例えば非磁性のステンレスであるSUS304等があげられる。   The base material is made of an insulating heat-resistant resin material, and for example, polyimide, polyamideimide, PEEK, PES, PPS, fluorine resin, or the like can be used. The layer thickness of the base material is 30 to 200 μm from the viewpoint of heat capacity and strength. Further, it may be a high-resistance, non-magnetic metal that does not greatly affect induction heating by being thinned. For example, SUS304 etc. which are nonmagnetic stainless steel are mention | raise | lifted.

離型層、弾性層は実施例1と同様である。発熱層21は良伝導の部材で構成されている。誘導加熱に適した金属としては一般的には高抵抗のものが知られているが、良伝導の部材を薄層化することにより、発熱層の実質的な抵抗を任意に設定することができ発熱量を向上させることができる。   The release layer and elastic layer are the same as in Example 1. The heat generating layer 21 is made of a highly conductive member. As a metal suitable for induction heating, a metal having high resistance is generally known. However, by reducing the thickness of a highly conductive member, the substantial resistance of the heat generating layer can be arbitrarily set. The calorific value can be improved.

本実施例では発熱層には10μmの厚さの銀層を使用した。当然発熱層は良伝導であれば良いので、銅、アルミニウム、マグネシウム等、もしくは磁性体であるニッケル等の他の金属層を用いても良い。   In this example, a silver layer having a thickness of 10 μm was used as the heat generating layer. Of course, since the heat generating layer only needs to have good conductivity, other metal layers such as copper, aluminum, magnesium, etc., or nickel, which is a magnetic substance, may be used.

本構成では、発熱層21の厚さは、印加する交流電流の周波数における、浸透深さ以下の厚みであることが望ましい。これにより電磁誘導によって過昇温が発生する事が防止できる。   In the present configuration, the thickness of the heat generating layer 21 is desirably equal to or less than the penetration depth at the frequency of the alternating current applied. Thereby, it is possible to prevent an excessive temperature increase from being caused by electromagnetic induction.

(加圧ベルト)加圧部材である加圧ベルト4は、基材(内周面側に配設される。)上に、弾性層、離型層が順次形成された、多層構造のエンドレスベルトである。基材は、絶縁性の耐熱樹脂材料からなり、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PES、PPS、フッ素樹脂等を用いることができる。基材の層厚は、熱容量及び強度の点から、30〜200μmに形成されている。   (Pressure Belt) The pressure belt 4 as a pressure member is a multi-layered endless belt in which an elastic layer and a release layer are sequentially formed on a base material (disposed on the inner peripheral surface side). It is. The base material is made of an insulating heat-resistant resin material, and for example, polyimide, polyamideimide, PEEK, PES, PPS, fluorine resin, or the like can be used. The layer thickness of the base material is 30 to 200 μm from the viewpoint of heat capacity and strength.

加圧ベルト4の弾性層は、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム等からなり、層厚が50〜500μmでアスカー硬度が5〜50度となるように形成されている。これにより、出力画像において、光沢ムラのない均一な画質を得ることができる。   The elastic layer of the pressure belt 4 is made of silicone rubber, fluorosilicone rubber or the like, and is formed to have a layer thickness of 50 to 500 μm and an Asker hardness of 5 to 50 degrees. Thereby, a uniform image quality without gloss unevenness can be obtained in the output image.

加圧ベルトの離型層は、四フッ化エチレン樹脂(PTFE)、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体(FEP)等のフッ素樹脂、これらの樹脂の混合物、又は、これらの樹脂を耐熱性樹脂に分散させたものである。離型層の層厚は、5〜50μm(好ましくは、10〜30μmである。)に形成されている。   The release layer of the pressure belt consists of tetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), and tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP). Or the like, a mixture of these resins, or a dispersion of these resins in a heat resistant resin. The release layer has a thickness of 5 to 50 μm (preferably 10 to 30 μm).

なお、加圧ベルト4の各層の間に、プライマ層等を設けることもできる。   A primer layer or the like can be provided between the layers of the pressure belt 4.

(加圧パッド)押圧手段である加圧パッド60は、図示しないスプリング等によって加圧ベルト4の裏面に圧接されている。   (Pressure pad) The pressure pad 60 as a pressing means is pressed against the back surface of the pressure belt 4 by a spring or the like (not shown).

加圧パッド60は、弾性層61、第一の過昇温防止部材62、第二の過昇温防止部材63により構成されている。弾性層61は、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム等からなり、均一な押圧力を得ることができるように構成されている。   The pressure pad 60 includes an elastic layer 61, a first excessive temperature rise prevention member 62, and a second excess temperature rise prevention member 63. The elastic layer 61 is made of silicone rubber, fluorosilicone rubber, or the like, and is configured to obtain a uniform pressing force.

(第一の過昇温防止部材)第一の過昇温防止部材62は、キュリー点が定着可能温度以上であって300度以下となる整磁合金を用いている。   (First excessive temperature rise prevention member) The first excessive temperature rise prevention member 62 uses a magnetic shunt alloy whose Curie point is not less than the fixable temperature and not more than 300 degrees.

具体的には、ニッケル、鉄、クロムの合金であって、各材料の添加量と加工条件とを調整することで所望のキュリー点を得ることができる。このように、キュリー点が定着ローラ2の定着温度近傍となる磁性導電性材料にて第一の過昇温防止部材62を形成することで、定着ローラ2は電磁誘導によって過昇温されることなく加熱されることになる。   Specifically, it is an alloy of nickel, iron, and chromium, and a desired Curie point can be obtained by adjusting the amount of each material added and the processing conditions. As described above, the first excessive temperature rise prevention member 62 is formed of a magnetic conductive material having a Curie point near the fixing temperature of the fixing roller 2, so that the fixing roller 2 is excessively heated by electromagnetic induction. It will be heated without.

実施の形態2では、第一の過昇温防止部材62には、過昇温を確実に防止するためキュリー点が180度である整磁合金を使用した。また第一の過昇温防止部材62の厚さは整磁合金の温度がキュリー点以下の時の電流の浸透深さ以上の厚みであることが望ましい。   In the second embodiment, a magnetic shunt alloy having a Curie point of 180 degrees is used for the first overheating prevention member 62 in order to reliably prevent overheating. The thickness of the first excessive temperature rise prevention member 62 is desirably equal to or greater than the current penetration depth when the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or lower than the Curie point.

(第二の過昇温防止部材)第二の過昇温防止部材63は非磁性かつ、第一の過昇温防止部材62の体積抵抗率よりも低い体積抵抗率を有する導電性材料で形成されている。   (Second excessive temperature rise prevention member) The second excessive temperature rise prevention member 63 is made of a conductive material that is non-magnetic and has a volume resistivity lower than that of the first excess temperature rise prevention member 62. Has been.

第一の過昇温防止部材62の体積抵抗率が3.6×10−7Ω・mであるために、第二の過昇温防止部材63は体積抵抗率が3.6×10−7Ω・mよりも低い材料にて形成されている。   Since the volume resistivity of the first overheating prevention member 62 is 3.6 × 10 −7 Ω · m, the second overheating prevention member 63 has a volume resistivity of 3.6 × 10 −7 Ω · m. It is made of a material lower than m.

具体的には、体積抵抗率が3.0×10−8Ω・m以下となる、銅、アルミニウム、金、銀、等を用いることが好ましい。   Specifically, it is preferable to use copper, aluminum, gold, silver, or the like having a volume resistivity of 3.0 × 10 −8 Ω · m or less.

本実施の形態1では、第二の過昇温防止部材の材料として、非磁性材料のアルミを用いている。非磁性かつ良伝導の部材を使用することで、過昇温防止部材6自身の発熱を抑えつつ磁束を遮蔽する効果を得ることができる。また、第二の過昇温防止部材の厚さは浸透深さ以上であることが望ましい。実施例2の構成により、自己温度制御能力の高い定着装置を提供する事ができる。   In the first embodiment, the non-magnetic material aluminum is used as the material of the second overheating prevention member. By using a non-magnetic and highly conductive member, it is possible to obtain an effect of shielding the magnetic flux while suppressing the heat generation of the excessive temperature rise prevention member 6 itself. Further, it is desirable that the thickness of the second excessive temperature rise prevention member is not less than the penetration depth. With the configuration of the second embodiment, a fixing device having a high self-temperature control capability can be provided.

(実施例2の自己温度制御メカニズム)図19は図18の定着装置20の図から、誘導加熱に関する部分を抜き出した概略図である。   (Self-Temperature Control Mechanism of Embodiment 2) FIG. 19 is a schematic view in which a portion relating to induction heating is extracted from the view of the fixing device 20 of FIG.

図19(A)は、 第一の過昇温防止部材、すなわち整磁合金の温度がキュリー点以下である時にコイル3から発生する磁束Aの様子を表している。   FIG. 19A shows a state of the magnetic flux A generated from the coil 3 when the temperature of the first overheating prevention member, that is, the magnetic shunt alloy is equal to or lower than the Curie point.

整磁合金の温度がキュリー点以下である時にはコイル3から発生する磁束Aは、コア5を経路として発熱層21を透過し、磁性体である整磁合金を通って再び発熱層を透過して
コア5に戻る。整磁合金は磁性体であり浸透深さが非常に浅いため、磁束が整磁合金を透過して第二の過昇温防止部材であるアルミに達する事はない。
When the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or lower than the Curie point, the magnetic flux A generated from the coil 3 passes through the heat generating layer 21 through the core 5 and passes again through the heat generating layer through the magnetic shunt alloy as a magnetic material. Return to core 5. Since the magnetic shunt alloy is a magnetic substance and the penetration depth is very shallow, the magnetic flux does not pass through the magnetic shunt alloy and reach aluminum which is the second overheating prevention member.

この時、発熱層21である銀と第一の加圧昇温部材である整磁合金には誘導電流が流れジュール熱により発熱する。   At this time, an induction current flows through the silver that is the heat generation layer 21 and the magnetic shunt alloy that is the first pressurizing temperature raising member, and heat is generated by Joule heat.

一方、整磁合金の温度がキュリー点以上になった時にコイル3から発生する磁束は図19(B)に示した磁束Bのようになる。   On the other hand, the magnetic flux generated from the coil 3 when the temperature of the magnetic shunt alloy becomes equal to or higher than the Curie point is the magnetic flux B shown in FIG.

コア5を経路として発熱層21を透過した磁束Bは、非磁性体となった整磁合金も透過し第二の過昇温部材であるアルミにまで達する。   The magnetic flux B transmitted through the heat generation layer 21 through the core 5 also passes through the magnetic shunt alloy that has become a non-magnetic material and reaches aluminum as the second overheating member.

したがって磁束Bは発熱層21,第一の過昇温防止部材62,第二の過昇温防止部材63を含めた磁気回路を形成することになる。   Therefore, the magnetic flux B forms a magnetic circuit including the heat generating layer 21, the first overheat prevention member 62, and the second overheat prevention member 63.

第二の過昇温防止部材63には非磁性かつ低抵抗であるアルミを使用しているため、誘導電流は、体積抵抗率の低い第二の過昇温防止部材63に多く流れ、発熱層21の発熱が非常に小さくなる。   Since the second overheat prevention member 63 is made of nonmagnetic and low resistance aluminum, a large amount of induced current flows through the second overheat prevention member 63 having a low volume resistivity, and the heat generation layer The exotherm of 21 becomes very small.

また、アルミは誘導加熱による発熱が非常に小さく、過昇温防止部材63が高温になることはない。   In addition, aluminum generates very little heat due to induction heating, and the excessive temperature rise prevention member 63 does not become high temperature.

実施例2の自己温度制御メカニズムは、整磁合金の温度がキュリー点以下である時では、磁束を発熱層と整磁合金に通し、整磁合金の温度がキュリー点以上である時では、磁束を発熱層と整磁合金とアルミに通すことにより機能するため、コイルから見て、発熱部材、第一の過昇温防止部材、第二の過昇温防止部材の順番に配置されていなければならない。   The self-temperature control mechanism of Example 2 is such that when the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or lower than the Curie point, the magnetic flux is passed through the heat generating layer and the magnetic shunt alloy, and when the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or higher than the Curie point, When the heat generating layer, the magnetic shunt alloy and aluminum are passed through, the heat generating member, the first overheating prevention member, and the second overheating prevention member must be arranged in this order when viewed from the coil. Don't be.

また、実施例2の自己温度制御メカニズムは、発熱層が磁気回路に加わる事以外は実施例1と同じであり、実施例1と同様の理由で、第一の過昇温防止部材である整磁合金の厚さが、キュリー点以下の時の電流の浸透深さ以上の厚みであることが好ましい。第二の過昇温防止部材が浸透深さ以上であることが好ましい。   The self-temperature control mechanism of Example 2 is the same as that of Example 1 except that the heat generation layer is added to the magnetic circuit. For the same reason as in Example 1, the self-temperature control mechanism is the first overheating prevention member. It is preferable that the thickness of the magnetic alloy is equal to or greater than the current penetration depth when the magnetic alloy is below the Curie point. It is preferable that the second excessive temperature rise prevention member is not less than the penetration depth.

第二の過昇温防止部材に、第一の過昇温防止部材よりも体積抵抗率が低い非磁性の導電性材料を用いることが好ましい。   It is preferable to use a nonmagnetic conductive material having a volume resistivity lower than that of the first overheating prevention member for the second overheating prevention member.

実施例2と図3の従来技術の自己温度制御能力を比較した。図20には、交流磁場解析シミュレーションにより計算した本実施例2の「発熱層21の発熱量+第一の過昇温防止部材62の発熱量+第二の過昇温防止部材62の発熱量」と従来例の発熱層21の発熱量を示す。   The self-temperature control ability of Example 2 and the prior art of FIG. 3 was compared. In FIG. 20, “heat generation amount of the heat generation layer 21 + heat generation amount of the first excessive temperature rise prevention member 62 + heat generation amount of the second excessive temperature rise prevention member 62 of Example 2 calculated by the alternating magnetic field analysis simulation is shown. ”Indicates the heat generation amount of the heat generation layer 21 of the conventional example.

本実施例では加圧パッドである過昇温防止部材の発熱もニップ領域を介して、定着ローラ、紙に伝熱するため、「発熱層21の発熱量+第一の過昇温防止部材62の発熱量+第二の過昇温防止部材62の発熱量」の発熱量の変化により自己温度制御能力を評価する。   In the present embodiment, the heat generated by the overheat prevention member that is a pressure pad is also transferred to the fixing roller and the paper through the nip region, so that “the amount of heat generated by the heat generation layer 21 + the first overheat prevention member 62. The self-temperature control capability is evaluated based on the change in the heat generation amount of “the amount of heat generated by + the heat generation amount of the second overheating prevention member 62”.

図20(A)は従来例の、整磁合金の温度がキュリー点以下の時(T<Tc)の発熱量と、整磁合金の温度がキュリー点以上の時(T>Tc)の発熱量を、図20(B)は本実施例の、整磁合金の温度がキュリー点以下の時(T<Tc)の発熱量と、整磁合金の温度がキュリー点以上の時(T<Tc)の発熱量をそれぞれ示している。   FIG. 20A shows the amount of heat generated when the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or lower than the Curie point (T <Tc) and the amount of heat generated when the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or higher than the Curie point (T> Tc). FIG. 20B shows the amount of heat generated when the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or lower than the Curie point (T <Tc) and when the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or higher than the Curie point (T <Tc). The calorific value of each is shown.

従来例では、整磁合金の温度がキュリー点以上(T>Tc)になることにより発熱量が43%抑制されるのに対して、本実施例では、整磁合金の温度がキュリー点以上(T>Tc)になることにより発熱量が約60%抑制されることから、発熱抑制効果が向上することがわかる。   In the conventional example, when the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or higher than the Curie point (T> Tc), the calorific value is suppressed by 43%, whereas in this embodiment, the temperature of the magnetic shunt alloy is equal to or higher than the Curie point ( Since T> Tc), the amount of heat generation is suppressed by about 60%, which indicates that the heat generation suppression effect is improved.

図21は、本実施の形態の定着装置に、幅方向サイズの小さな紙の連続通紙試験を行った時の、定着ローラの非通紙領域の温度の経時変化である。   FIG. 21 shows the change over time in the temperature of the non-sheet passing region of the fixing roller when the fixing device of the present embodiment is subjected to a continuous sheet passing test for small-sized paper.

また、参考のために通紙領域の定着ローラの温度と、従来技術の定着ローラの非通紙領域の温度も示す。   For reference, the temperature of the fixing roller in the sheet passing area and the temperature of the non-sheet passing area of the conventional fixing roller are also shown.

図21より、本実施の形態の定着装置では、通紙が開始された後、整磁合金の温度がキュリー点を超えると発熱量が制限されて、端部の昇温速度が従来技術よりも鈍化しており、自己温度制御能力が改善されている事がわかる。   As shown in FIG. 21, in the fixing device of the present embodiment, the heat generation amount is limited when the temperature of the magnetic shunt alloy exceeds the Curie point after the sheet passing is started, and the temperature rising rate at the end is higher than that of the conventional technique. It can be seen that the self-temperature control ability has been improved.

このように、過昇温防止部材を、整磁合金からなる第一の過昇温防止部材と、非磁性かつ、前記第一の過昇温防止部材よりも体積抵抗率が低い第二の過昇温防止部材により構成することにより、定着ローラ2は電磁誘導によって過昇温されることなく加熱されることになる。   As described above, the excessive temperature rise prevention member is divided into the first excess temperature rise prevention member made of a magnetic shunt alloy, the second excess temperature rise prevention member having a volume resistivity lower than that of the first excess temperature rise prevention member. By constituting the temperature rise prevention member, the fixing roller 2 is heated without being overheated by electromagnetic induction.

また、本構成では過昇温防止部材を加圧パッドとして加圧ベルト内に配置する事により、実施例1のように過昇温防止部材を新たに配置するスペースを設ける必要が無く、定着装置の小型化が図れる。   Further, in this configuration, by arranging the excessive temperature rise prevention member as a pressure pad in the pressure belt, it is not necessary to provide a space for newly arranging the excessive temperature rise prevention member as in the first embodiment, and the fixing device Can be miniaturized.

また、第一の過昇温部材である整磁合金は浸透深さ以上の厚さが好ましいが、本実施例では整磁合金の厚さを容易に厚くすることができる。   Further, the magnetic shunt alloy as the first overheating member is preferably thicker than the penetration depth, but in this embodiment, the thickness of the magnetic shunt alloy can be easily increased.

実施例1では整磁合金が発熱部材であったため、小熱容量化を達成するため、整磁合金を厚くすることは、定着装置の立上性能の低下につながっていたが、本実施例では、整磁合金を厚くしても、発熱部材の熱容量は変化しないため、立上性能は低下しない。   In Example 1, since the magnetic shunt alloy was a heat generating member, increasing the thickness of the magnetic shunt alloy to achieve a smaller heat capacity led to a decrease in the startup performance of the fixing device. Even if the magnetic shunt alloy is thickened, the heat capacity of the heat generating member does not change, so that the start-up performance does not deteriorate.

一般に整磁合金は他の鉄などの金属に比べて、応力による疲労破壊が起こり易く、整磁合金を発熱部材として使用し、画像形成の度に回転させる事には、耐久面の課題があったが、本構成により、整磁合金にかかる応力を低減し、かつ自己温度制御機能を向上させる事が出来る。   In general, a magnetic shunt alloy is more susceptible to fatigue failure due to stress than other metals such as iron, and using a shunt alloy as a heat-generating member and rotating it every time an image is formed has a problem in terms of durability. However, with this configuration, the stress applied to the magnetic shunt alloy can be reduced and the self-temperature control function can be improved.

本実施の形態によれば、発熱部材に整磁合金を使用する誘導加熱方式の定着装置において、該定着部材を介して、励磁コイルと対向する位置に過昇温防止部材を有する事により、発熱部材が整磁合金のみの時よりも自己温度制御機能も高まる。   According to the present embodiment, in the induction heating type fixing device that uses a magnetic shunt alloy for the heat generating member, the overheating prevention member is provided at a position facing the exciting coil via the fixing member, thereby generating heat. The self-temperature control function is enhanced more than when the member is only a magnetic shunt alloy.

発熱部材の自己温度制御の能力を高め、短時間に立ち上がり、小サイズの記録媒体を連続的に定着した場合や装置が突発的に駆動停止した場合等であっても過昇温が確実に抑止される定着装置及び画像形成装置を提供することができる。また、整磁合金が非磁性になった時に定着装置外に放出する漏れ磁束を減少させることができる。   The ability to control the self-temperature of the heat generating member is enhanced, and overheating is reliably suppressed even when the small-size recording medium is fixed in a short time, or when the device is suddenly stopped. The fixing device and the image forming apparatus can be provided. Further, it is possible to reduce the leakage magnetic flux released to the outside of the fixing device when the magnetic shunt alloy becomes nonmagnetic.

以下、各請求項の効果を述べる。
「請求項3」整磁合金が磁性を有している時の、発熱効率が向上し、立上速度の早い定着装置を得ることができる。
The effects of each claim will be described below.
[Claim 3] When the magnetic shunt alloy has magnetism, the heat generation efficiency is improved, and a fixing device having a high rise speed can be obtained.

「請求項4」整磁合金が非磁性になった時の発熱量の低下率を大きくすることができ自己温度制御機能が高まるとともに過昇温防止部材自体の発熱・昇温を小さくする事ができる。   [Claim 4] It is possible to increase the rate of decrease in the amount of heat generated when the magnetic shunt alloy becomes non-magnetic, to increase the self-temperature control function and to reduce the heat generation / temperature increase of the excessive temperature rise prevention member itself. it can.

「請求項5」整磁合金のキュリー点近傍で定着ローラの昇温が停止する自己温度制御機能を有した定着装置を提供する事ができる。   [Claim 5] A fixing device having a self-temperature control function in which the temperature rise of the fixing roller stops near the Curie point of the magnetic shunt alloy can be provided.

「請求項6」整磁合金が磁性を有している時の、発熱効率が向上し、立上速度の早い定着装置を得ることができる。   [Claim 6] When the magnetic shunt alloy has magnetism, the heat generation efficiency is improved, and a fixing device having a high rise speed can be obtained.

「請求項7」整磁合金が非磁性になった時の発熱量の低下率を大きくすることができ自己温度制御機能が高まるとともに過昇温防止部材自体の発熱・昇温を小さくする事ができる。   [Claim 7] The rate of decrease in the amount of heat generated when the magnetic shunt alloy becomes non-magnetic can be increased, the self-temperature control function can be enhanced, and the heat generation / temperature increase of the excessive temperature rise prevention member itself can be reduced. it can.

「請求項8」過昇温防止部材を設置する新たなスペースを設ける必要がなく、小型で自己温度制御機能を有した定着装置が提供できる。   [Claim 8] There is no need to provide a new space for installing the excessive temperature rise prevention member, and a small-sized fixing device having a self-temperature control function can be provided.

「請求項9」過昇温防止部材を設置する新たなスペースを設ける必要がなく、小型で自己温度制御機能を有した定着装置が提供できる。   [Claim 9] There is no need to provide a new space for installing an excessive temperature rise prevention member, and a small fixing device having a self-temperature control function can be provided.

「請求項10」小サイズの記録媒体を連続的に定着した場合や装置が突発的に駆動停止した場合等であっても、過昇温が確実に抑止される画像形成装置を提供することができる。   [Claim 10] To provide an image forming apparatus in which excessive temperature rise is reliably suppressed even when a small-sized recording medium is continuously fixed or when the apparatus is suddenly stopped. it can.

なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。   Each of the above-described embodiments is a preferred embodiment of the present invention, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明の実施例における定着装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a fixing device according to an embodiment of the present invention. 定着ローラの構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a fixing roller. 従来技術の定着装置の断面図である。It is sectional drawing of the fixing device of a prior art. 従来技術の定着装置の誘導加熱に関する部分を抜き出した概略図である。It is the schematic which extracted the part regarding the induction heating of the fixing device of a prior art. 図3の従来技術の定着装置を用いて、幅方向サイズの小さな紙の連続通紙試験を行った時の定着ローラの温度の経時変化を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a change with time of a temperature of a fixing roller when a continuous paper passing test is performed on a small paper in a width direction using the conventional fixing device of FIG. 3. 図1の定着装置の図から、誘導加熱に関する部分を抜き出した概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram in which a portion related to induction heating is extracted from the view of the fixing device in FIG. 1. 交流磁場解析シミュレーションにより計算した本実施例と従来例の発熱層の発熱量を示す図である。It is a figure which shows the emitted-heat amount of the heat generating layer of a present Example calculated by alternating current magnetic field analysis simulation, and a prior art example. 本実施の形態の定着装置に、幅方向サイズの小さな紙の連続通紙試験を行った時の、定着ローラの非通紙領域の温度の経時変化である。This is a change over time in the temperature of a non-sheet passing region of the fixing roller when a continuous sheet passing test is performed on a small-sized paper in the fixing device of the present embodiment. 磁束密度を計測した計測地点を示す図である。It is a figure which shows the measurement point which measured magnetic flux density. 実施例1において発熱層である整磁合金の厚さを変更した時の、整磁合金の温度がキュリー点以下(T>Tc)の加熱効率を示す図である。It is a figure which shows the heating efficiency when the temperature of a magnetic shunt alloy is below a Curie point (T> Tc) when the thickness of the magnetic shunt alloy which is a heat generating layer in Example 1 is changed. 実施例1において過昇温防止部材であるアルミの厚さを変更した時の、整磁合金の温度がキュリー点以上である時の各部材の発熱量と、発熱抑制率を示す図である。It is a figure which shows the emitted-heat amount of each member when the temperature of a magnetic shunt alloy is more than a Curie point when the thickness of the aluminum which is an excessive temperature rise prevention member in Example 1 is changed, and a heat_generation | fever suppression rate. 実施例1において過昇温防止部材の体積抵抗率を変更した時の、整磁合金の温度がキュリー点以上である時の各部材の発熱量と、発熱抑制率を示す図である。It is a figure which shows the emitted-heat amount of each member when the temperature of a magnetic shunt alloy is more than a Curie point when changing the volume resistivity of the excessive temperature rising prevention member in Example 1, and a heat_generation | fever suppression rate. 実施例1において過昇温防止部材と発熱層との距離を変更した時の、発熱抑制率を示す図である。It is a figure which shows the heat_generation | fever suppression rate when the distance of the excessive temperature rising prevention member and heat generating layer is changed in Example 1. FIG. 筐体201の励磁コイルに対向する部位に過昇温防止部材を配置した図である。FIG. 6 is a diagram in which an excessive temperature rise prevention member is disposed at a portion of the housing 201 that faces the excitation coil. 定着装置筐体の内壁に電磁シールドを配置した図である。FIG. 6 is a diagram in which an electromagnetic shield is disposed on the inner wall of the fixing device casing. 本実施の形態において過昇温防止部材を非通紙領域にだけ配置した定着装置である。In this embodiment, the fixing device has an excessive temperature rise prevention member arranged only in a non-sheet passing region. 励磁コイル3とコア5の形状が本実施の形態1と異なることを示す図である。It is a figure which shows that the shape of the exciting coil 3 and the core 5 differs from this Embodiment 1. FIG. 本実施例における定着装置20の断面図である。1 is a cross-sectional view of a fixing device 20 in the present embodiment. 図18の定着装置20の図から、誘導加熱に関する部分を抜き出した概略図である。It is the schematic which extracted the part regarding induction heating from the figure of the fixing device 20 of FIG. 交流磁場解析シミュレーションにより計算した本実施例2の発熱量を示す図である。It is a figure which shows the emitted-heat amount of the present Example 2 calculated by alternating current magnetic field analysis simulation. 本実施の形態の定着装置に、幅方向サイズの小さな紙の連続通紙試験を行った時の、定着ローラの非通紙領域の温度の経時変化である。This is a change over time in the temperature of a non-sheet passing region of the fixing roller when a continuous sheet passing test is performed on a small-sized paper in the fixing device according to the present embodiment. 本発明が好適に適用できる画像形成装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of an image forming apparatus to which the present invention can be preferably applied.

符号の説明Explanation of symbols

2 定着ローラ
3 励磁コイル
4 加圧ローラ
5 フェライトコア
6 過昇温防止部材
301 ボビン
2 Fixing Roller 3 Excitation Coil 4 Pressure Roller 5 Ferrite Core 6 Over Temperature Prevention Member 301 Bobbin

Claims (9)

定着部材内部に配置され、電磁誘導により発熱部材を誘導加熱する励磁コイルを有する定着装置において、
前記発熱部材が磁性部材であり、該定着部材を介して、励磁コイルと対向する位置に過昇温防止部材を有する事を特徴とする定着装置。
In a fixing device having an exciting coil that is arranged inside a fixing member and induction-heats the heating member by electromagnetic induction,
A fixing device, wherein the heat generating member is a magnetic member, and an overheat prevention member is provided at a position facing the exciting coil via the fixing member.
前記発熱部材は、その厚さが、励磁コイルに印加される交番電流の周波数に対応し、前記発熱部材の温度がキュリー点以下の時の、浸透深さよりも厚くなるように形成されたことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。   The heat generating member is formed so that its thickness corresponds to the frequency of the alternating current applied to the exciting coil, and is thicker than the penetration depth when the temperature of the heat generating member is equal to or lower than the Curie point. The fixing device according to claim 1. 前記過昇温防止部材は、その厚さが、励磁コイルに印加される交番電流の周波数に対応した浸透深さよりも厚くなるように形成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。   The overheat prevention member is formed so that the thickness thereof becomes thicker than the penetration depth corresponding to the frequency of the alternating current applied to the exciting coil. Fixing device. 前記過昇温防止部材が整磁合金からなる第一の過昇温防止部材と、非磁性かつ、前記第一の過昇温防止部材よりも体積抵抗率が低い第二の過昇温防止部材からなり、各部材が、定着部材の内側からコイル、発熱部材、第一の過昇温防止部材、第二の過昇温防止部材の順番に配置される事を特徴とする請求項1に記載の定着装置。   A first overheating prevention member made of a magnetic shunt alloy; and a second overheating prevention member that is nonmagnetic and has a volume resistivity lower than that of the first overheating prevention member. The members are arranged in the order of a coil, a heat generating member, a first overheating prevention member, and a second overheating prevention member from the inside of the fixing member. Fixing device. 前記第一の過昇温防止部材は、その厚さが、励磁コイルに印加される交番電流の周波数に対応し、前記第一の過昇温防止部材の温度がキュリー点以下の時の、浸透深さよりも厚くなるように形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 first overheat prevention member has a thickness corresponding to the frequency of the alternating current applied to the exciting coil, and the penetration when the temperature of the first overheat prevention member is equal to or lower than the Curie point. The fixing device according to claim 4, wherein the fixing device is formed to be thicker than the depth. 前記第二の過昇温防止部材は、その厚さが、励磁コイルに印加される交番電流の周波数に対応した浸透深さよりも厚くなるように形成されたことを特徴とする請求項4又は5に記載の定着装置。   The second overheat prevention member is formed so that its thickness is thicker than the penetration depth corresponding to the frequency of the alternating current applied to the exciting coil. The fixing device according to 1. 前記定着部材を収容する筐体を有する定着装置であり、該筐体の一部が前記過昇温防止部材により形成されることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の定着装置。   7. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device includes a housing that accommodates the fixing member, and a part of the housing is formed by the excessive temperature rise prevention member. Fixing device. 前記定着部材に圧接配置される回転体からなる加圧部材を有し、前記定着部材と加圧部材の間に形成される定着ニップ領域に記録材が挿通する定着装置であり、定着部材と加圧部材との定着ニップ領域の範囲内で前記加圧部材の背面より該加圧部材を定着部材に押圧する押圧手段を備え、前記押圧手段が、前記過昇温防止部材により形成されることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の定着装置。   A fixing device having a pressure member made of a rotating body arranged in pressure contact with the fixing member, and a recording material being inserted into a fixing nip region formed between the fixing member and the pressure member. A pressing means that presses the pressure member against the fixing member from the back surface of the pressure member within a fixing nip region with the pressure member, and the pressing means is formed by the excessive temperature rise prevention member. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is characterized in that: 請求項1から8のいずれか1項に記載の定着装置を有する事を特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011081223A (en) * 2009-10-08 2011-04-21 Canon Inc Image heating apparatus
JP2011085845A (en) * 2009-10-19 2011-04-28 Canon Inc Image heating apparatus
JP2011232485A (en) * 2010-04-27 2011-11-17 Kyocera Mita Corp Fixing device and image forming device mounted with the same
US8571456B2 (en) 2010-12-09 2013-10-29 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus incorporating same
US9213281B2 (en) 2011-08-23 2015-12-15 Ricoh Company, Ltd. Fixing device with mechanism capable of heating fixing rotary body by electromagnetic induction effectively and image forming apparatus incorporating same
US9316977B2 (en) 2013-03-29 2016-04-19 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000030850A (en) * 1998-07-13 2000-01-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Thermal roller device
JP2000039797A (en) * 1998-07-22 2000-02-08 Matsushita Graphic Communication Systems Inc Fixing device
JP2003215956A (en) * 2003-01-29 2003-07-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Image heating device and image forming apparatus
WO2006011454A1 (en) * 2004-07-26 2006-02-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Heat generating roller, fixing equipment, and image forming apparatus
JP2007017723A (en) * 2005-07-08 2007-01-25 Ricoh Co Ltd Heating device, fixing device, and image forming apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000030850A (en) * 1998-07-13 2000-01-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Thermal roller device
JP2000039797A (en) * 1998-07-22 2000-02-08 Matsushita Graphic Communication Systems Inc Fixing device
JP2003215956A (en) * 2003-01-29 2003-07-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Image heating device and image forming apparatus
WO2006011454A1 (en) * 2004-07-26 2006-02-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Heat generating roller, fixing equipment, and image forming apparatus
JP2007017723A (en) * 2005-07-08 2007-01-25 Ricoh Co Ltd Heating device, fixing device, and image forming apparatus

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011081223A (en) * 2009-10-08 2011-04-21 Canon Inc Image heating apparatus
JP2011085845A (en) * 2009-10-19 2011-04-28 Canon Inc Image heating apparatus
JP2011232485A (en) * 2010-04-27 2011-11-17 Kyocera Mita Corp Fixing device and image forming device mounted with the same
US8571456B2 (en) 2010-12-09 2013-10-29 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus incorporating same
US9213281B2 (en) 2011-08-23 2015-12-15 Ricoh Company, Ltd. Fixing device with mechanism capable of heating fixing rotary body by electromagnetic induction effectively and image forming apparatus incorporating same
US9316977B2 (en) 2013-03-29 2016-04-19 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus

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